第五節(jié) 科學(xué)探究：凸透鏡成像第1課時(shí) 透鏡【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.能識(shí)別凸透鏡和凹透鏡.2.認(rèn)識(shí)凸透鏡對光的會(huì)聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用.3.知道什么是凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距.二、過程與方法1.通過觀察凸透鏡和凹透鏡的實(shí)物及掛圖，得出兩種透鏡的不同結(jié)構(gòu)特征，培養(yǎng)學(xué)生通過觀察抓住事物本質(zhì)特征的能力.2.通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生研究、探索新問題的能力.三、情感、態(tài)度和價(jià)值觀1.通過研究透鏡的作用及特殊光線的作圖，對學(xué)生進(jìn)行色彩美和線條美的教育.2.通過教師、學(xué)生雙邊教學(xué)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生提出質(zhì)疑，養(yǎng)成學(xué)生主動(dòng)思考、善于思考的習(xí)慣.在學(xué)生的探究過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法和動(dòng)手操作能力.【教學(xué)重點(diǎn)】凸透鏡的會(huì)聚作用；凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距.【教學(xué)難點(diǎn)】通過實(shí)驗(yàn)找出透鏡的焦點(diǎn)、焦距，掌握透鏡中特殊光線的作圖.【教具準(zhǔn)備】透鏡一組、光具座、光源、老花眼鏡、近視眼鏡、飲料瓶（無色透明、表面沒有波紋、去底去瓶口上部）、香、火柴、激光演示器、手電筒、多媒體課件.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的鞏固.【新課引入】師 同學(xué)們，在生活中你用過或見過哪些鏡子?學(xué)生甲：穿衣鏡、汽車后視鏡、交通鏡、哈哈鏡.學(xué)生乙：老花眼鏡、近視眼鏡、平光鏡、放大鏡、三棱鏡、太陽鏡.師 請同學(xué)們對你們見過的這些鏡子進(jìn)行分類，并指出分類的根據(jù).學(xué)生甲：根據(jù)鏡面的形狀來分，鏡面是平的有：穿衣鏡、三棱鏡，平光鏡；鏡面是彎曲的有：哈哈鏡、老花眼鏡、近視眼鏡、放大鏡、交通鏡、汽車后視鏡.學(xué)生乙：根據(jù)能反射光和能透光來分，能反射光的有：穿衣鏡、凸面鏡、凹面鏡，能透光的有：老花眼鏡、近視眼睛、平光鏡、三棱鏡、放大鏡.師 這節(jié)課我們就來研究生活中能讓光透過的這一類鏡即透鏡.板書：第五節(jié)科學(xué)探究：凸透鏡成像(一)透鏡【進(jìn)行新課】知識(shí)點(diǎn)1 識(shí)別凸透鏡教師出示一組透鏡，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察它們的結(jié)構(gòu)（不可用手摸），然后說說它們有什么不同，可以如何進(jìn)行分類.學(xué)生觀察、比較、討論后，積極發(fā)言.學(xué)生1：透鏡都是透明的，它們的表面是球面的一部分.學(xué)生2：透鏡可以分成兩類，一類是兩面往外凸，也就是中間厚，邊緣薄.另一類是兩面往里凹，也就是中間薄，邊緣厚.教師鼓勵(lì)學(xué)生的回答，并進(jìn)行總結(jié)和板書.教師總結(jié)：（1）透鏡是一種折射鏡，是用玻璃、石英等透明物質(zhì)磨制而成的，它的表面是球面的一部分.光通過透鏡經(jīng)兩次折射后改變光路，透鏡遵守光的折射規(guī)律.（2）透鏡都具有一定的厚度，其厚度直接影響對光的作用，透鏡可以分成兩類：凸透鏡和凹透鏡.板書：中間厚、邊緣薄的叫凸透鏡；中間薄、邊緣厚的叫凹透鏡.教師展示一個(gè)老花眼鏡和近視眼鏡，請幾名同學(xué)上講臺(tái)通過觀察和觸摸的方式，對它們進(jìn)行分類.學(xué)生1：我發(fā)現(xiàn)近視眼鏡中間薄、邊緣厚，它應(yīng)該是凹透鏡.學(xué)生2：我發(fā)現(xiàn)老花眼鏡中間厚，邊緣薄，它應(yīng)該是凸透鏡.教師鼓勵(lì)學(xué)生的回答，并引導(dǎo)學(xué)生給例題1中的透鏡進(jìn)行分類，加深學(xué)生的理解.例題1（多媒體展示）如圖所示的六塊透鏡中，屬于凸透鏡的有 ，屬于凹透鏡的有 （用字母表示）.解析：中間厚、邊緣薄的透鏡是凸透鏡，這樣的透鏡有B、E、F三塊；中間薄、邊緣厚的透鏡是凹透鏡，這樣的透鏡有A、C、D三塊.答案：B、E、F；A、C、D【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).知識(shí)點(diǎn)2 凸透鏡對光線的作用師 同學(xué)們現(xiàn)在從透鏡盒中拿出一個(gè)凸透鏡，正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側(cè)，來回移動(dòng)，觀察有什么變化？學(xué)生：有亮點(diǎn)產(chǎn)生.師 請同學(xué)們說說這個(gè)亮點(diǎn)是怎么形成的？學(xué)生1：“亮點(diǎn)”很亮說明它進(jìn)入我們眼睛中的太陽光較多.學(xué)生2：亮點(diǎn)的形成是因?yàn)樘柟馔ㄟ^凸透鏡都會(huì)聚到亮點(diǎn)上了.師 同學(xué)們分析得很對.現(xiàn)在，讓我們調(diào)整凸透鏡到紙的距離，使紙上的光斑變得最小、最亮.測量這個(gè)最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離，記錄下來.換另一個(gè)凸透鏡，重做上面的實(shí)驗(yàn).再換一個(gè)凹透鏡，重做上面的實(shí)驗(yàn)，紙上能夠得到很小、很亮的光斑嗎？這說明了什么？學(xué)生1：說明了凸透鏡能使太陽光會(huì)聚成亮點(diǎn).學(xué)生2：用凹透鏡無論如何移動(dòng)，都得不到很小、很亮的光斑，因此凹透鏡不能使太陽光會(huì)聚.師 同學(xué)們回答得非常好，這些現(xiàn)象說明凸透鏡和凹透鏡對光線有不同的作用.但是由于我們觀察不到光的傳播路徑，所以為了對這個(gè)問題作進(jìn)一步的研究，我們來設(shè)計(jì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn).（教師引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1、2、3）實(shí)驗(yàn)1：把凸透鏡放在光具座上，讓光源正對照過去，移動(dòng)光屏，有亮點(diǎn).再換凹透鏡重做上面的實(shí)驗(yàn)，無論怎么移動(dòng)光屏都沒亮點(diǎn).實(shí)驗(yàn)2：將無色透明飲料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置點(diǎn)燃的香頭，在上面要放凸透鏡或凹透鏡，這就形成一個(gè)“煙室”，用手電筒對準(zhǔn)透鏡照射，適當(dāng)調(diào)節(jié)手電筒和透鏡的距離，觀察透鏡對光的作用，看到通過凸透鏡的光相互靠攏，通過凹透鏡的光相互遠(yuǎn)離.實(shí)驗(yàn)3：用激光演示器將平行光分別射向凸透鏡和凹透鏡，觀察到經(jīng)過凸透鏡的光相互靠攏，經(jīng)過凹透鏡的光相互遠(yuǎn)離.教師引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)分析，得出結(jié)論.板書：凸透鏡對光有會(huì)聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).知識(shí)點(diǎn)3 凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距（1）透鏡的主光軸和光心教師用多媒體播放透鏡的結(jié)構(gòu)圖（如下圖），引導(dǎo)學(xué)生觀察透鏡的主光軸和光心.師 研究透鏡時(shí)常用到兩個(gè)科學(xué)術(shù)語：主光軸和光心.如圖所示，通過兩個(gè)球面球心的直線叫做主光軸，簡稱主軸.主軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)叫做透鏡的光心.可以認(rèn)為薄透鏡的光心就在透鏡的中心.師 通過凸透鏡光心的光線沿直線傳播.板書：（1）主光軸：通過兩個(gè)球面球心的直線叫做主光軸.（2）光心：主光軸上經(jīng)過透鏡中心的點(diǎn)叫做透鏡的光心.（2）焦點(diǎn)和焦距師 下面我們再進(jìn)一步學(xué)習(xí)關(guān)于透鏡的兩個(gè)重要科學(xué)術(shù)語：焦點(diǎn)和焦距.它們決定了透鏡對光的折射能力.教師用多媒體播放課件“透鏡的焦點(diǎn)和焦距”，并講解.透鏡的焦點(diǎn)和焦距（多媒體課件）例題2 在利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑.該凸透鏡的焦距是 cm.解析：一束平行于凸透鏡主光軸的光線通過凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦點(diǎn).由圖可知，焦距為11.0cm.答案：11.0教師用多媒體展示課件“凸透鏡與凹透鏡的比較”，并講解.（3）透鏡中的三條特殊光路師 在透鏡中有三條特殊的光線分別是：平行于主光軸的光線；通過焦點(diǎn)（或反向延長線通過焦點(diǎn)）的光線；通過光心的光線.這三條光線通過透鏡后的折射情況是怎樣的呢？下面我們就一起來探究它們.教師用多媒體播放課件“透鏡中的三條特殊光路”，并講解.（教師指導(dǎo)學(xué)生利用光的折射規(guī)律來理解透鏡中的三條特殊光路：垂直入射介質(zhì)表面的光線方向不變；在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的）例題3 如圖所示，SA、SB是光源S發(fā)出的兩條光線.其中SA平行于主光軸，SB過左焦點(diǎn)，請畫出這兩條光線通過凸透鏡后出射光線（注意標(biāo)出箭頭方向）.解析：從S點(diǎn)發(fā)出的光線，平行與主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)，過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸.答案：例題4 在如圖所示的方框中各有一個(gè)透鏡，圖中畫出了光線通過透鏡前后的傳播方向.請?jiān)诜娇蛑刑钊脒m當(dāng)?shù)耐哥R.解析：判斷折射光線相對于入射光線是會(huì)聚了還是發(fā)散了，可以采用延長入射光線的方法，如圖甲所示，比較折射光線與入射光線的延長線，發(fā)現(xiàn)折射光線更靠近主光軸，說明此折射光線相對于入射光線是會(huì)聚了，該透鏡為凸透鏡.如圖乙所示，折射光線與主光軸交點(diǎn)相對于入射光線的延長線與主光軸的交點(diǎn)離透鏡的光心更遠(yuǎn)了，此折射光線相對于入射光線是發(fā)散了，該透鏡為凹透鏡.答案：【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).【課堂小結(jié)】這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是探究凸透鏡、凹透鏡對光線的作用，及凸透鏡、凹透鏡的焦點(diǎn)和焦距.難點(diǎn)是根據(jù)透鏡對光線的作用特點(diǎn)來完成光路圖.學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察現(xiàn)象，并注意運(yùn)用已學(xué)過的光路可逆性原理來完成有關(guān)的光路圖.【課后作業(yè)】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).1.在教學(xué)過程中首先要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的現(xiàn)象，從生活走向物理并由這些現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，然后通過學(xué)生討論、分組探究，尋找物理規(guī)律，再將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于生活當(dāng)中，從物理走向生活.2.讓學(xué)生經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)的過程，在注重科學(xué)探究的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)上，滲透物理學(xué)科的基本研究手段，引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn)，加強(qiáng)合作探究.在合作中，相互取長補(bǔ)短，不斷改進(jìn)自己的方案，使學(xué)生在各自學(xué)習(xí)層面上取得進(jìn)步.3.落實(shí)新的學(xué)生評價(jià)機(jī)制，不僅注重結(jié)論的得出，還要兼顧過程的評價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與探究過程，激發(fā)學(xué)生活躍的思維，保持學(xué)生對學(xué)習(xí)、對科學(xué)的興趣