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第五章透镜及其应用
第1节透镜
【知识与技能】
1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
2.了解透镜的焦点、焦距。
【过程与方法】
1.让学生进一步熟悉探究式学习的一般程序和方法。
2.重点培养学生“提出问题”的能力。
【情感、态度与价值观】
鼓励学生探究凸透镜和凹透镜在日常生活中的应用,培养他们将科学技术应用于日常生活、社会实践,服务于人类的意识。
【教学重点】
通过观察和实验,了解什么是凸透镜和凹透镜及它们对光的作用。
【教学难点】
指导学生对实验进行仔细观察、分析,最后通过概括得出结论。
凸透镜和凹透镜对光的作用
【提出问题】
生活中的照相机、投影仪都是利用透镜工作的。透镜有两类。中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜。
问题:下列透镜哪些是凹透镜?哪些是凸透镜?戴眼镜的同学请判断:近视镜是什么透镜?远视镜是什么透镜?
【讨论交流】
学生阅读教材,讨论归纳透镜的特点。
【归纳总结】
1.透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件。
凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片。
凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片。
如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫作薄透镜。
2.主光轴:组成透镜的两个球面的球心连线叫作主光轴。
光心:在主光轴上有一个特殊的点,通过它的光线传播方向不变,这一点叫作透镜的光心,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。
【实验探究】
利用凸透镜和凹透镜尝试研究它们对光的作用是怎样的。学生观察并记录,老师利用电脑动画展示光路分析图,归纳总结。
【知识总结】
凸透镜对光线有会聚作用,所以也叫会聚透镜。凹透镜对光线有发散作用,所以也叫发散透镜。
焦点和焦距
【课堂讨论】
通过上面的实验可以发现,射到地面的太阳光是相互平行的,叫作平行光,凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫作焦点(focus),用“F”字母表示;焦点到光心的距离叫作焦距(focallength),用“f”字母表示。
凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没有实焦点,但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点。
说明:实验证明,透镜两侧各有一个焦点,两侧焦距相等。
请同学思考过光心的光线经透镜后传播方向会如何?经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后会怎样?射向异侧焦点的光线经凹透镜后会怎样?
【自主探究】
根据所提问题,同学们自主设计实验,观察现象,对所得结果进行分析。
【知识总结】
1.凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫作焦点(focas),焦点到光心的距离叫作焦距。
2.过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下图:
3.据折射时光路可逆知,经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图:
通过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴。
通过凹透镜异侧虚焦点的入射光线,折射后平行于主光轴。
第五章透镜及其应用
第1节透镜
一、凸透镜和凹透镜对光的作用
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
二、焦点和焦距
1.凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫作焦点(focus),焦点到光心的距离叫作焦距。
2.通过透镜的光线特点。
第2节生活中的透镜
【知识与技能】
1.了解透镜在日常生活中的应用。
2.知道照相机、投影仪、放大镜成的像。
【过程与方法】
1.凸透镜成像时,简单比较物到透镜的距离与像到透镜的距离。
2.能简单描述凸透镜成像的几种情况的主要特征。
【情感、态度与价值观】
培养学生对科学的求知欲望,建立科学技术应用于实际的意识。
【教学重点】
凸透镜成像的几种情况的主要特征,物距与像距的大小比较。
【教学难点】
通过观察照相机、投影仪、放大镜的像,再经过分析、综合、最后得出它们各自成的像。
照相机
【提出问题】
节日家人团聚或外出旅游,总要留影作纪念,这就需要照相机,同学们有没有想过照相机为什么能拍照?照相机前面的镜头是什么透镜?照相机的构造是什么样的?为什么同样的照相机能拍出全景和不是全景的照片?为什么照片中景物比实物小?
【实验探究】
用两个粗细相近的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,在小的纸筒前面固定一个凸透镜,在大的纸筒前面固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕,把纸筒有屏幕的一端朝里,套入较大的纸筒,就制成了模拟照相机。按照方案制作好后,对准某个人或物体,拉动纸筒改变透镜和屏幕之间的距离,能观察到什么?
观察现象并思考,回答以上问题。
【知识总结】
照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上,形成一个倒立、缩小的像。拍照时,物体离镜头比较远。
投影仪
【课堂讨论】
教学中常用到投影仪,现在观察它的结构,想想使用它有什么优点?
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