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物理八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用教案设计
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这是一份物理八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用教案设计，共24页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学方法，教学仪器，教学过程等内容，欢迎下载使用。
了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
探究并了解凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像规律的应用。
对单元知识点的深化理解
知识点1.生活中的透镜
1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。
2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。
知识点2. 凸透镜成像的规律及其应用
温馨提醒：对规律的解释
物距减小
（增大）
像距增大
（减小）
像变大
（变小）
（1）成实像时：
物距减小
（增大）
像距减小
（增大）
像变小
（变大）
（2）成虚像时：
（3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大）
（4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢
（5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小）
知识点3.眼睛与眼镜
1.构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
2.视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。
3.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。
4.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。
5.明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。
6.近视眼及其矫正
（1）表现与成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。
（2）矫正：佩戴凹透镜。矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
7. 远视眼及其矫正
（1）表现与成因：远视眼看不清近处的物体，是因为晶状体太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光线还没汇聚就到达视网膜上了，近处的的物体成像在视网膜后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
（2）矫正：佩戴凸透镜。矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
8. 眼镜的度数
（1）透镜的焦度：:把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。
（2）透镜的度数：透镜焦度乘以100的值。叫做透镜度数。
D＝100/f，远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
知识点4.望远镜
（1）构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。如图：
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
（3）视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。
说明：A.望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像（相当照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一个正立、放大虚像。
B.望远镜的作用是看清远处的物体，望远镜的物镜成的像是倒立缩小的，但是像离我们的眼睛更近了，经过目镜的放大，我们观察像的视角变大，这样就能观察的清楚了。
C.望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。
5.1透镜
一、教学目标
1.物理观念
（1）能正确区分凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。
（2）通过实验了解透镜对光的作用。
2.科学思维
通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的两种不同构造，培养学生通过观察抓住事物的本质特征，能够识别不同事物的不同特点的能力。
3.科学探究
经历探究凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。
4.科学态度与责任
(1)培养物理知识与实际联系的意识和习惯，在实际情境中体会物理过程，学习物理知识。
(2)通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的精神。
二、教学重难点
教学重点：凸透镜和凹透镜对光线的作用，测量凸透镜的焦距的方法。
教学难点：理解光的会聚、发散。
三、教学方法
实验法、观察法、比较法。
四、教学仪器
自制器材每组一套、透镜一组、激光笔、投影仪、刻度尺，多媒体及课件。
五、教学过程
（一）新课引入
同学们都见过放大镜，利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字；假日外出旅游，用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆；科学家们利用巨大的天文望远镜来观察，接收来自宇宙的信息，通过对这些信息的分析，人们对宇宙越来越了解。放大镜的镜片、眼镜的镜片、照相机的镜头、投影仪、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的。今天，我们就来研究透镜。
（二）新课讲解
1.凸透镜和凹透镜
引导：同学们请观察透镜组，并借助于擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？
(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。)
学生分组进行实验用激光笔从任意角度照射透镜几何中心，发现凡事经过该点的光传播方向都不发生改变，概括总结得出光心概念。
主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。
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，这一点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。
2. 透镜对光的作用
方案一：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，怎样移动光屏都没亮点。
方案二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。
方案三：用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜，观察到经过凸透镜的光相互靠拢，经过凹透镜的光相互远离。
结论：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。
3.焦点和焦距
凸透镜：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用字母“f”表示。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。
凹透镜：平行于凹透镜主光轴入射的光线，折射光线的反向延长线通过焦点。
（三）板书设计
透镜
1.凸透镜和凹透镜：中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜
2.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。
3.焦点和焦距：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点。
分层作业设计：
教学反思：
5.2 生活中的透镜
一、教学目标
1.物理观念
（1）了解凸透镜对光的会聚作用
（2）了解凸透镜成像在生活中照相机、投影仪和放大镜的应。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：利用凸透镜制作简易的照相机和投影仪并观察成像特点
教学难点：了解实像和虚像
三、教学分析
学生刚接触物理学习两个月，能够初步感受到物理的有趣、有用，对于学习物理的方法--实验法也比较熟悉，但是学生有计划的实验、有目的的观察的能力还没有形成，而通过观察到的现象进行对比分析并表达出来的能力还需要进一步训练。所以本节课的教学需要给学生提供照相机等丰富的感性材料，让学生经历观察、分析的过程，通过正确的引导使学生学会有目的观察，并将观察的现象表达出来
四、教学过程
（一）新课讲解
『导入新课』
1、用相机拍下课堂上课的情况，照相机为什么可以拍摄出相片呢？生活中，还有哪些仪器可以成像呢？
2、认识生活中常见的三种仪器（照相机、放大镜、投影仪），它们有什么共同特征呢？（都有一个透镜）（板书生活中的透镜）
『推进新课』
一、照相机
1、用凸透镜观察书上的字与屏幕上的字，记录下所看到的现象（看书上的字是放大的，看屏幕上的字是缩小的）。
2、出示幻灯片，认识照相机的基本结构。我们能不能拥有一台属于自己的照相机呢？
3、学生动手自制模型照相机。（板书照相机）
4、用自制的照相机观察窗外的物体，讨论照相机成像的特点。（照相机成倒立的缩小的像，像距小于物距，像与物体位于凸透镜的两侧）（板书倒立缩小）
5、观看照相机视频，认识照相的结构与原理。
6、简介几种常见的相机（卡片相机、胶片相机、数码相机），相机的成像都离不开透镜
7、小练习：判断相机所成的像
二、投影仪
1、能否用凸透镜在光屏上得到物体放大的像呢？指导学生制作模型投影仪，并初步体验成像特点。
2、认识投影仪的结构
3、让学生体验投影仪的成像特点
4、结合老师的演示与自己的探究，讨论投影仪的成像特点。（投影仪成倒立的放大的像，像距大于物距，像与物体位于凸透镜的两侧）（板书投影仪倒立放大）
5、研究投影仪上平面镜的作用（改变光的传播方向）
6、认识幻灯机，并理解幻灯片的放置方式
三、放大镜
1、欣赏露珠与圆鱼缸的放大效果，它们相当于一个放大镜。（板书放大镜）
2、观察图片，讨论并回答放大镜的成像特点。（放大镜成正立的放大的像，像与物体位于透镜同侧）（板书正立放大）
四、实像和虚像
1、投影仪与放大镜所成的放大的像有什么区别呢？
2、比较投影仪与放大镜的成像光路图，理解实像与虚像的概念。
3、列表比较实像与虚像。
4、讨论照相机、投影仪、放大镜所成的像是什么像（板书实像虚像）
【板书设计】
1、照相机能成倒立、缩小的实像；
2、投影仪能成倒立、放大的实像；
3、放大镜能成正立、放大的虚像；
分层作业设计：
教学反思：
5.3 凸透镜成像的规律
一、教学目标
1.物理观念
（1）知道物距和像距
（2）理解凸透镜成像时的规律。
2.科学思维
通过小孔成像实验和平面镜成像实验,学生已经能区分实像和虚像,同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生已对三条特殊光线的画法熟练掌握,从技能上为这节课的学习做好了充分的准备
3.科学探究
经历科学探究,提高发现问题、提出假设、实验操作、得出结论及交流合作的能力。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：学生探究凸透镜成像规律的过程是重点
教学难点：如何引导学生设计实验，分析实验数据，归纳总结得出规律的过程是难点
三、教学分析
通过小孔成像实验和平面镜成像实验,学生已经能区分实像和虚像,同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生已对三条特殊光线的画法熟练掌握,从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。
学习心理
学生已具备了一定的观察、实验和合作探究的能力,对探索凸透镜成像规律有着一定的好奇心和求知欲。通过实验,让学生充分发挥自己的潜能,去探究、交流和思考,完成对凸透镜成像规律的认识。
四、教学过程
（一）新课讲解
自主学习
独立自主学习，阅读课本87~90页相关内容，独立思考以下问题？
1.凸透镜成像与什么因素有关？
2.你认为需要哪些器材进行探究？
3.你认为实验应分几种情况来研究，该怎样设计实验？
探究新知
分组实验完成，下列实验探究：
1.提出问题：像的虚实、大小、倒正与什么因素有关？
2.猜想
3.设计并进行实验（根据猜想设计）
(1)凸透镜的焦距已知f=10cm。（若不知道如何测量？）
(2)根据实验要求设计试验表格。注意：实验前调整蜡烛烛焰，光屏中心和凸透镜中心在___________.
实验步骤：
(1).固定凸透镜，调节蜡烛位置，使物距u>2f。调节光屏，使烛焰在光屏上呈清晰的像，观察实像的大小和倒正，测出物距u和像距v记录与于表格。
(2)将蜡烛放在f与2f之间，重复以上操作观察并记录数据。
(3)继续移动蜡烛，使物距u(4)附加实验：挡住凸透镜的一部分观察像有什么变化？
4.分析数据，得出结论：
(1)像的虚实：________是实像和虚像分界点。
(2)像的大小：________是成放大与缩小像分界点。
板书设计：
1.在达成过程中还存在哪些问题？
2.本节课的收获有哪些？（整理知识结构）
分层作业设计：
教学反思：
5.4 眼睛和眼镜
一、教学目标
1.物理观念
（1）了解眼睛的构造,知道眼睛是怎样看见物体的
（2）了解眼镜是怎样矫正视力的。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：培养学生用前面所学凸透镜成像规律的知识,加深对眼睛的了解
教学难点：近视眼和远视眼的矫正
三、教学分析
眼睛和眼镜是第三章“透镜及其应用”中的重要组成部分，它不仅涉及透镜的初步知识、照相机成像原理、凸透镜成像规律等物理知识，还涉及生物学科知识。它是在学生认识了凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，了解凸透镜如放大镜、照相机、投影仪等的应用，探究凸透镜成像的规律后的一个与人们生活密切相关的内容。眼睛、近视眼及其矫正、远视眼及其矫正等内容都与我们的生活息息相关，这节教材充分体现了新的课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”这一发展的理念。
四、教学过程
（一）新课讲解
活动1【导入】温故知新
复习:凸透镜的外形和焦距关系?照相机成像原理?
通过学生的讨论得出答案。
活动2【讲授】1、眼球结构
思考:眼睛是如何看到物体的?
①看眼球模型回忆眼球构造。
②由眼球结构思考视觉的形成。
③正常眼睛的调节。人眼通过睫状体调节晶状体的焦距来看清远近不同的物体。
活动3【活动】2．近视眼及其调节
①请近视的同学说说近视眼看物体的特点。
②分析成因:晶状体太厚或眼球在前后方向上太长,使物像落在视网膜的前方。
实验探究
③学生动手实验:利用圆底烧瓶加牛奶溶液模拟眼球,利用凸透镜模拟晶状体。选择不同的焦距的透镜来模拟眼球的近视和远视情况,利用激光笔的会聚焦点的位置来表现。最后提供凸透镜和凹透镜,让学生动手探究怎么矫正近视和远视。
④学生讨论并活动:如何使平行光经过凸透镜后正好会聚在烧瓶的另一侧壁上?
总结:近视眼应配戴凹透镜
活动4【活动】3．远视眼及其调节
①请远视的同学说说远视眼看物体的特点。
②分析成因:晶状体太薄或眼球在前后方向上太短,使物像落在视网膜的后方。
实验探究
③学生动手实验:利用圆底烧瓶加牛奶溶液模拟眼球,利用凸透镜模拟晶状体。选择不同的焦距的透镜来模拟眼球的近视和远视情况,利用激光笔的会聚焦点的位置来表现。最后提供凸透镜和凹透镜,让学生动手探究怎么矫正近视和远视。
④学生讨论并活动:如何使平行光经过凸透镜后正好会聚在烧瓶的另一侧壁上?
总结:远视眼应配戴凸透镜
活动5【活动】4.用眼卫生
青少年用眼不卫生,很容易形成近视眼。那么,我们怎样预防眼睛近视呢?
①远点和近点:依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约10cm处。
②正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,叫做明视距离。
看书上的字,测出你的明视距离,和其他同学比较一下:正常眼、近视眼明视距离相同吗?有什么规律?
板书设计：
远点和近点:依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点。
正常眼睛的远点在无限远,近点在大约10cm处。
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,叫做明视距离。
分层作业设计：
教学反思：
5.5 跨学科实践 制作望远镜
一、教学目标
1.物理观念
(1)了解显微镜的基本结构及成像原理。
(2)了解望远镜的基本结构及成像原理。
(3)了解人类探索宇宙的历程。
2.科学思维
尝试运用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。
3.科学探究
通过尝试使用实验器材，培养学生对自然科学的探索欲。
4.科学态度和责任
（1）初步认识科技对于社会发展和人类生活的影响。
（2）提高对科学的求知欲，乐于探索生活中的物理现象。
二、教学重难点
1.重点：显微镜和望远镜的基本结构、成像原理。
2.难点：显微镜和望远镜的成像原理。
三、教学过程
（一）导入
微小而精致的雪花，简单而有趣的细胞，遥不可及且神秘的星系。这些都是我们用肉眼无法看清的，要想看清它们，人类借助了一双神奇的“眼睛”——显微镜和望远镜。它们是如何帮助我们看到这些景象的呢？今天我们就一起来学习显微镜和望远镜的知识。
（二）新课教学
1.显微镜
教学情境：教师展示显微镜的结构示意图，学生阅读教材第103页的内容，并思考以下问题：
(1)显微镜主要由哪几个部分组成？
(2)什么是目镜？目镜的作用是什么？
(3)什么是物镜？物镜的作用是什么？
(4)用显微镜观察到的物体是倒立的还是正立的？
知识归纳：
（1）结构：显微镜是由目镜、物镜、载物台和反光镜构成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜。靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
（2）原理：物镜的作用相当于投影仪，成倒立放大的实像。目镜的作用相当于放大镜，成正立放大的虚像。用凹面镜作为反光镜，起会聚光线的作用。
（3）作用：看清楚微小的物体。
拓展：人眼只能看清大小为0.1mm～0.2mm左右的细节，光学显微镜可以放大2000倍，使人眼能够看清0.2μm的结构。电子显微镜，放大倍数为80万倍。隧道扫描显微镜更进一步能看到单个原子。
2.望远镜
教学情境：教师展示望远镜结构示意图，学生阅读教材第103至104页的内容，并思考以下问题：
(1)望远镜主要由哪几个部分组成？
(2)什么是目镜？目镜的作用是什么？
(3)什么是物镜？物镜的作用是什么？
(4)用望远镜观察到的物体是倒立的还是正立的？
知识归纳：
（1）结构：靠近眼睛的凸透镜叫目镜。靠近被观察物体的凸透镜叫物镜。
（2）物镜的作用相当于照相机，成缩小的实像。目镜的作用相当于放大镜，成放大的虚像。
3.视角
教学情境：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据凸透镜成像的规律可知，这样所成的像是缩小的！为什么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了？
知识归纳：我们能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。
说明：望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用。视角就可以变得很大。
注意：望远镜看到的是倒立、缩小的虚像，但视角被放大。
天文望远镜多用反射式望远镜，因为容易得到更大的口径。
4.探索宇宙
教学情境：介绍人类探索宇宙的历程。
人们在宗教的影响下，长期认为地球是宇宙的中心。“地心说”的宇宙观：地球居于中心，太阳和其他行星围绕地球转动。
1687年，牛顿发表了《自然哲学的数学原理》一书，为探索宇宙奠定了坚实的理论基础。
1849年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，预测天王星外还存在一颗行星，并计算出了这颗行星的运行轨道。不久，在预测的轨道上就发现了这颗后来被命名为海王星的行星。
知识归纳：太阳系由八大行星构成。
说明：1609年，世界上第一个把望远镜指向太空的物理学家伽利略，用自制的望远镜第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
分层作业设计：
教学反思：
《透镜及其应用》单元核心素养基础达标测试题
满分100分，答题时间60分钟
一、选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
1. （2022北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. “关灯”两字放大的像是实像
B. 提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
2. （2022四川遂宁）2022年2月，第24届冬奥会在北京成功举办，小华得到了冬奥会吉祥物“冰墩墩”。他和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验，下列描述与实验情景不相符的是（ ）
A. 平面镜中的像由光的反射形成
B. 通过放大镜看到的像是实像
C. 小孔成像是因为光沿直线传播
D. 岸上看到水中的虚像比物体位置高
3．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像 D．光屏上不能呈现像
4．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降．下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
5. （2022湖南湘潭）如图，将印有花的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是（ ）
A. 胶片上的花是倒立的
B. 此透镜可作为近视眼镜镜片
C. 胶片与透镜的距离小于10cm
D. 白墙相当于光屏，发生的是镜面反射
6. （2021青海）一凸透镜的焦距为12cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）
A. 像变小，像距变小B. 像变大，像距变大
C. 像变大，像距变小D. 像变小，像距变大
7. 蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是（ ）
A.小红画的光路是正确的
B. 透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm[来
D.透镜的焦距大于20cm
二、填空题（本大题有7小题，每空2分，共34分）
1. （2022甘肃金昌）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个_______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。
2．如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是______，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：______。
3. （2022江苏南通）一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是______（答出一个即可）。
4. （2022江苏无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、_______的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜_______（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个________、放大的“烛焰”。
5. （2022江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为____cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正___眼的视力缺陷。
6. （2022江苏连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为______。当蜡烛被移至刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的_______（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的________是利用这个原理制成的。
7．如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成_____；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏_____（填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
三、作图题（本大题有3小题，每小题各4分，共12分）
1．（2022•重庆）如图，请在图中画出入射光线经过凸透镜折射后的光线。
2.（2020威海）如图所示，一条入射光线过凹透镜光心，一条折射光线与主光轴平行。请将光路补画完整｡
3．（2022•鄂尔多斯）如图，MN为透镜主光轴，S'是光源S通过透镜所成的像，请在图中画出透镜位置和种类，并确定透镜右侧焦点F的位置。
四、实验探究题（本大题有3道小题，共26分）
1.（10分） （2022黑龙江牡鸡）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的____，并记下f；
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在____，目是使像成在光屏的中央；
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时，移动光屏，直到光屏出现____的像为止，观察像的特点并记录下，此时像距的大小；
④整理数据和器材；
（2）若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，需将光屏移至_____刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像；
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向_____移动（选填“左”或“右”）；
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会变大。
2.（4分）（2020辽宁盘锦）小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
(1)正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是______（填“光斑”或“像”）。
(2)请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线______。
(3)继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现
①光屏上烛焰的像______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②从30cm刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。
(4)通过实验得出，屏幕上成放大的像时，物距u应满足______（填“u2f”）。
3．（12分）探究凸透镜成像特点时。
（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间距离s
与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为2min，对应的s为 cm，此距离即为该透镜的焦距f；
（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像；
（4）将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 （选填“虚”或“实”）像；
（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
探究并了解凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像规律的应用。
对单元知识点的深化理解
知识点1.生活中的透镜
1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。
2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。
知识点2. 凸透镜成像的规律及其应用
温馨提醒：对规律的解释
物距减小
（增大）
像距增大
（减小）
像变大
（变小）
（1）成实像时：
物距减小
（增大）
像距减小
（增大）
像变小
（变大）
（2）成虚像时：
（3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大）
（4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢
（5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小）
知识点3.眼睛与眼镜
1.构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
2.视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。
3.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。
4.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。
5.明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。
6.近视眼及其矫正
（1）表现与成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。
（2）矫正：佩戴凹透镜。矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
7. 远视眼及其矫正
（1）表现与成因：远视眼看不清近处的物体，是因为晶状体太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光线还没汇聚就到达视网膜上了，近处的的物体成像在视网膜后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
（2）矫正：佩戴凸透镜。矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
8. 眼镜的度数
（1）透镜的焦度：:把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。
（2）透镜的度数：透镜焦度乘以100的值。叫做透镜度数。
D＝100/f，远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
知识点4.望远镜
（1）构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。如图：
（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
（3）视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。
说明：A.望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像（相当照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一个正立、放大虚像。
B.望远镜的作用是看清远处的物体，望远镜的物镜成的像是倒立缩小的，但是像离我们的眼睛更近了，经过目镜的放大，我们观察像的视角变大，这样就能观察的清楚了。
C.望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。
5.1透镜
一、教学目标
1.物理观念
（1）能正确区分凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。
（2）通过实验了解透镜对光的作用。
2.科学思维
通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的两种不同构造，培养学生通过观察抓住事物的本质特征，能够识别不同事物的不同特点的能力。
3.科学探究
经历探究凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程，培养学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。
4.科学态度与责任
(1)培养物理知识与实际联系的意识和习惯，在实际情境中体会物理过程，学习物理知识。
(2)通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的精神。
二、教学重难点
教学重点：凸透镜和凹透镜对光线的作用，测量凸透镜的焦距的方法。
教学难点：理解光的会聚、发散。
三、教学方法
实验法、观察法、比较法。
四、教学仪器
自制器材每组一套、透镜一组、激光笔、投影仪、刻度尺，多媒体及课件。
五、教学过程
（一）新课引入
同学们都见过放大镜，利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字；假日外出旅游，用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆；科学家们利用巨大的天文望远镜来观察，接收来自宇宙的信息，通过对这些信息的分析，人们对宇宙越来越了解。放大镜的镜片、眼镜的镜片、照相机的镜头、投影仪、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的。今天，我们就来研究透镜。
（二）新课讲解
1.凸透镜和凹透镜
引导：同学们请观察透镜组，并借助于擦镜纸，摸一下透镜，根据透镜的厚薄程度给透镜分类。讨论透镜能分几类？
(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。)
学生分组进行实验用激光笔从任意角度照射透镜几何中心，发现凡事经过该点的光传播方向都不发生改变，概括总结得出光心概念。
主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。
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，这一点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。
2. 透镜对光的作用
方案一：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，怎样移动光屏都没亮点。
方案二：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。
方案三：用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜，观察到经过凸透镜的光相互靠拢，经过凹透镜的光相互远离。
结论：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。
3.焦点和焦距
凸透镜：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用字母“F”表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用字母“f”表示。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。
凹透镜：平行于凹透镜主光轴入射的光线，折射光线的反向延长线通过焦点。
（三）板书设计
透镜
1.凸透镜和凹透镜：中间厚、边缘薄的叫凸透镜。中间薄、边缘厚的叫凹透镜
2.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。
3.焦点和焦距：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点。
分层作业设计：
教学反思：
5.2 生活中的透镜
一、教学目标
1.物理观念
（1）了解凸透镜对光的会聚作用
（2）了解凸透镜成像在生活中照相机、投影仪和放大镜的应。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：利用凸透镜制作简易的照相机和投影仪并观察成像特点
教学难点：了解实像和虚像
三、教学分析
学生刚接触物理学习两个月，能够初步感受到物理的有趣、有用，对于学习物理的方法--实验法也比较熟悉，但是学生有计划的实验、有目的的观察的能力还没有形成，而通过观察到的现象进行对比分析并表达出来的能力还需要进一步训练。所以本节课的教学需要给学生提供照相机等丰富的感性材料，让学生经历观察、分析的过程，通过正确的引导使学生学会有目的观察，并将观察的现象表达出来
四、教学过程
（一）新课讲解
『导入新课』
1、用相机拍下课堂上课的情况，照相机为什么可以拍摄出相片呢？生活中，还有哪些仪器可以成像呢？
2、认识生活中常见的三种仪器（照相机、放大镜、投影仪），它们有什么共同特征呢？（都有一个透镜）（板书生活中的透镜）
『推进新课』
一、照相机
1、用凸透镜观察书上的字与屏幕上的字，记录下所看到的现象（看书上的字是放大的，看屏幕上的字是缩小的）。
2、出示幻灯片，认识照相机的基本结构。我们能不能拥有一台属于自己的照相机呢？
3、学生动手自制模型照相机。（板书照相机）
4、用自制的照相机观察窗外的物体，讨论照相机成像的特点。（照相机成倒立的缩小的像，像距小于物距，像与物体位于凸透镜的两侧）（板书倒立缩小）
5、观看照相机视频，认识照相的结构与原理。
6、简介几种常见的相机（卡片相机、胶片相机、数码相机），相机的成像都离不开透镜
7、小练习：判断相机所成的像
二、投影仪
1、能否用凸透镜在光屏上得到物体放大的像呢？指导学生制作模型投影仪，并初步体验成像特点。
2、认识投影仪的结构
3、让学生体验投影仪的成像特点
4、结合老师的演示与自己的探究，讨论投影仪的成像特点。（投影仪成倒立的放大的像，像距大于物距，像与物体位于凸透镜的两侧）（板书投影仪倒立放大）
5、研究投影仪上平面镜的作用（改变光的传播方向）
6、认识幻灯机，并理解幻灯片的放置方式
三、放大镜
1、欣赏露珠与圆鱼缸的放大效果，它们相当于一个放大镜。（板书放大镜）
2、观察图片，讨论并回答放大镜的成像特点。（放大镜成正立的放大的像，像与物体位于透镜同侧）（板书正立放大）
四、实像和虚像
1、投影仪与放大镜所成的放大的像有什么区别呢？
2、比较投影仪与放大镜的成像光路图，理解实像与虚像的概念。
3、列表比较实像与虚像。
4、讨论照相机、投影仪、放大镜所成的像是什么像（板书实像虚像）
【板书设计】
1、照相机能成倒立、缩小的实像；
2、投影仪能成倒立、放大的实像；
3、放大镜能成正立、放大的虚像；
分层作业设计：
教学反思：
5.3 凸透镜成像的规律
一、教学目标
1.物理观念
（1）知道物距和像距
（2）理解凸透镜成像时的规律。
2.科学思维
通过小孔成像实验和平面镜成像实验,学生已经能区分实像和虚像,同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生已对三条特殊光线的画法熟练掌握,从技能上为这节课的学习做好了充分的准备
3.科学探究
经历科学探究,提高发现问题、提出假设、实验操作、得出结论及交流合作的能力。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：学生探究凸透镜成像规律的过程是重点
教学难点：如何引导学生设计实验，分析实验数据，归纳总结得出规律的过程是难点
三、教学分析
通过小孔成像实验和平面镜成像实验,学生已经能区分实像和虚像,同时也具备了利用刻度尺读取数据的能力。学生已对三条特殊光线的画法熟练掌握,从技能上为这节课的学习做好了充分的准备。
学习心理
学生已具备了一定的观察、实验和合作探究的能力,对探索凸透镜成像规律有着一定的好奇心和求知欲。通过实验,让学生充分发挥自己的潜能,去探究、交流和思考,完成对凸透镜成像规律的认识。
四、教学过程
（一）新课讲解
自主学习
独立自主学习，阅读课本87~90页相关内容，独立思考以下问题？
1.凸透镜成像与什么因素有关？
2.你认为需要哪些器材进行探究？
3.你认为实验应分几种情况来研究，该怎样设计实验？
探究新知
分组实验完成，下列实验探究：
1.提出问题：像的虚实、大小、倒正与什么因素有关？
2.猜想
3.设计并进行实验（根据猜想设计）
(1)凸透镜的焦距已知f=10cm。（若不知道如何测量？）
(2)根据实验要求设计试验表格。注意：实验前调整蜡烛烛焰，光屏中心和凸透镜中心在___________.
实验步骤：
(1).固定凸透镜，调节蜡烛位置，使物距u>2f。调节光屏，使烛焰在光屏上呈清晰的像，观察实像的大小和倒正，测出物距u和像距v记录与于表格。
(2)将蜡烛放在f与2f之间，重复以上操作观察并记录数据。
(3)继续移动蜡烛，使物距u
4.分析数据，得出结论：
(1)像的虚实：________是实像和虚像分界点。
(2)像的大小：________是成放大与缩小像分界点。
板书设计：
1.在达成过程中还存在哪些问题？
2.本节课的收获有哪些？（整理知识结构）
分层作业设计：
教学反思：
5.4 眼睛和眼镜
一、教学目标
1.物理观念
（1）了解眼睛的构造,知道眼睛是怎样看见物体的
（2）了解眼镜是怎样矫正视力的。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：培养学生用前面所学凸透镜成像规律的知识,加深对眼睛的了解
教学难点：近视眼和远视眼的矫正
三、教学分析
眼睛和眼镜是第三章“透镜及其应用”中的重要组成部分，它不仅涉及透镜的初步知识、照相机成像原理、凸透镜成像规律等物理知识，还涉及生物学科知识。它是在学生认识了凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，了解凸透镜如放大镜、照相机、投影仪等的应用，探究凸透镜成像的规律后的一个与人们生活密切相关的内容。眼睛、近视眼及其矫正、远视眼及其矫正等内容都与我们的生活息息相关，这节教材充分体现了新的课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”这一发展的理念。
四、教学过程
（一）新课讲解
活动1【导入】温故知新
复习:凸透镜的外形和焦距关系?照相机成像原理?
通过学生的讨论得出答案。
活动2【讲授】1、眼球结构
思考:眼睛是如何看到物体的?
①看眼球模型回忆眼球构造。
②由眼球结构思考视觉的形成。
③正常眼睛的调节。人眼通过睫状体调节晶状体的焦距来看清远近不同的物体。
活动3【活动】2．近视眼及其调节
①请近视的同学说说近视眼看物体的特点。
②分析成因:晶状体太厚或眼球在前后方向上太长,使物像落在视网膜的前方。
实验探究
③学生动手实验:利用圆底烧瓶加牛奶溶液模拟眼球,利用凸透镜模拟晶状体。选择不同的焦距的透镜来模拟眼球的近视和远视情况,利用激光笔的会聚焦点的位置来表现。最后提供凸透镜和凹透镜,让学生动手探究怎么矫正近视和远视。
④学生讨论并活动:如何使平行光经过凸透镜后正好会聚在烧瓶的另一侧壁上?
总结:近视眼应配戴凹透镜
活动4【活动】3．远视眼及其调节
①请远视的同学说说远视眼看物体的特点。
②分析成因:晶状体太薄或眼球在前后方向上太短,使物像落在视网膜的后方。
实验探究
③学生动手实验:利用圆底烧瓶加牛奶溶液模拟眼球,利用凸透镜模拟晶状体。选择不同的焦距的透镜来模拟眼球的近视和远视情况,利用激光笔的会聚焦点的位置来表现。最后提供凸透镜和凹透镜,让学生动手探究怎么矫正近视和远视。
④学生讨论并活动:如何使平行光经过凸透镜后正好会聚在烧瓶的另一侧壁上?
总结:远视眼应配戴凸透镜
活动5【活动】4.用眼卫生
青少年用眼不卫生,很容易形成近视眼。那么,我们怎样预防眼睛近视呢?
①远点和近点:依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约10cm处。
②正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,叫做明视距离。
看书上的字,测出你的明视距离,和其他同学比较一下:正常眼、近视眼明视距离相同吗?有什么规律?
板书设计：
远点和近点:依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点。
正常眼睛的远点在无限远,近点在大约10cm处。
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,叫做明视距离。
分层作业设计：
教学反思：
5.5 跨学科实践 制作望远镜
一、教学目标
1.物理观念
(1)了解显微镜的基本结构及成像原理。
(2)了解望远镜的基本结构及成像原理。
(3)了解人类探索宇宙的历程。
2.科学思维
尝试运用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。
3.科学探究
通过尝试使用实验器材，培养学生对自然科学的探索欲。
4.科学态度和责任
（1）初步认识科技对于社会发展和人类生活的影响。
（2）提高对科学的求知欲，乐于探索生活中的物理现象。
二、教学重难点
1.重点：显微镜和望远镜的基本结构、成像原理。
2.难点：显微镜和望远镜的成像原理。
三、教学过程
（一）导入
微小而精致的雪花，简单而有趣的细胞，遥不可及且神秘的星系。这些都是我们用肉眼无法看清的，要想看清它们，人类借助了一双神奇的“眼睛”——显微镜和望远镜。它们是如何帮助我们看到这些景象的呢？今天我们就一起来学习显微镜和望远镜的知识。
（二）新课教学
1.显微镜
教学情境：教师展示显微镜的结构示意图，学生阅读教材第103页的内容，并思考以下问题：
(1)显微镜主要由哪几个部分组成？
(2)什么是目镜？目镜的作用是什么？
(3)什么是物镜？物镜的作用是什么？
(4)用显微镜观察到的物体是倒立的还是正立的？
知识归纳：
（1）结构：显微镜是由目镜、物镜、载物台和反光镜构成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜。靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
（2）原理：物镜的作用相当于投影仪，成倒立放大的实像。目镜的作用相当于放大镜，成正立放大的虚像。用凹面镜作为反光镜，起会聚光线的作用。
（3）作用：看清楚微小的物体。
拓展：人眼只能看清大小为0.1mm～0.2mm左右的细节，光学显微镜可以放大2000倍，使人眼能够看清0.2μm的结构。电子显微镜，放大倍数为80万倍。隧道扫描显微镜更进一步能看到单个原子。
2.望远镜
教学情境：教师展示望远镜结构示意图，学生阅读教材第103至104页的内容，并思考以下问题：
(1)望远镜主要由哪几个部分组成？
(2)什么是目镜？目镜的作用是什么？
(3)什么是物镜？物镜的作用是什么？
(4)用望远镜观察到的物体是倒立的还是正立的？
知识归纳：
（1）结构：靠近眼睛的凸透镜叫目镜。靠近被观察物体的凸透镜叫物镜。
（2）物镜的作用相当于照相机，成缩小的实像。目镜的作用相当于放大镜，成放大的虚像。
3.视角
教学情境：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据凸透镜成像的规律可知，这样所成的像是缩小的！为什么使用望远镜观察物体时会感到物体放大了？
知识归纳：我们能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要，物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。
说明：望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用。视角就可以变得很大。
注意：望远镜看到的是倒立、缩小的虚像，但视角被放大。
天文望远镜多用反射式望远镜，因为容易得到更大的口径。
4.探索宇宙
教学情境：介绍人类探索宇宙的历程。
人们在宗教的影响下，长期认为地球是宇宙的中心。“地心说”的宇宙观：地球居于中心，太阳和其他行星围绕地球转动。
1687年，牛顿发表了《自然哲学的数学原理》一书，为探索宇宙奠定了坚实的理论基础。
1849年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，预测天王星外还存在一颗行星，并计算出了这颗行星的运行轨道。不久，在预测的轨道上就发现了这颗后来被命名为海王星的行星。
知识归纳：太阳系由八大行星构成。
说明：1609年，世界上第一个把望远镜指向太空的物理学家伽利略，用自制的望远镜第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
分层作业设计：
教学反思：
《透镜及其应用》单元核心素养基础达标测试题
满分100分，答题时间60分钟
一、选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
1. （2022北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. “关灯”两字放大的像是实像
B. 提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
2. （2022四川遂宁）2022年2月，第24届冬奥会在北京成功举办，小华得到了冬奥会吉祥物“冰墩墩”。他和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验，下列描述与实验情景不相符的是（ ）
A. 平面镜中的像由光的反射形成
B. 通过放大镜看到的像是实像
C. 小孔成像是因为光沿直线传播
D. 岸上看到水中的虚像比物体位置高
3．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像 D．光屏上不能呈现像
4．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降．下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
5. （2022湖南湘潭）如图，将印有花的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是（ ）
A. 胶片上的花是倒立的
B. 此透镜可作为近视眼镜镜片
C. 胶片与透镜的距离小于10cm
D. 白墙相当于光屏，发生的是镜面反射
6. （2021青海）一凸透镜的焦距为12cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）
A. 像变小，像距变小B. 像变大，像距变大
C. 像变大，像距变小D. 像变小，像距变大
7. 蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是（ ）
A.小红画的光路是正确的
B. 透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm[来
D.透镜的焦距大于20cm
二、填空题（本大题有7小题，每空2分，共34分）
1. （2022甘肃金昌）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个_______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。
2．如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是______，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：______。
3. （2022江苏南通）一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是______（答出一个即可）。
4. （2022江苏无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、_______的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜_______（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个________、放大的“烛焰”。
5. （2022江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为____cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正___眼的视力缺陷。
6. （2022江苏连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为______。当蜡烛被移至刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的_______（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的________是利用这个原理制成的。
7．如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成_____；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏_____（填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
三、作图题（本大题有3小题，每小题各4分，共12分）
1．（2022•重庆）如图，请在图中画出入射光线经过凸透镜折射后的光线。
2.（2020威海）如图所示，一条入射光线过凹透镜光心，一条折射光线与主光轴平行。请将光路补画完整｡
3．（2022•鄂尔多斯）如图，MN为透镜主光轴，S'是光源S通过透镜所成的像，请在图中画出透镜位置和种类，并确定透镜右侧焦点F的位置。
四、实验探究题（本大题有3道小题，共26分）
1.（10分） （2022黑龙江牡鸡）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的____，并记下f；
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在____，目是使像成在光屏的中央；
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时，移动光屏，直到光屏出现____的像为止，观察像的特点并记录下，此时像距的大小；
④整理数据和器材；
（2）若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，需将光屏移至_____刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像；
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向_____移动（选填“左”或“右”）；
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会变大。
2.（4分）（2020辽宁盘锦）小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
(1)正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是______（填“光斑”或“像”）。
(2)请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线______。
(3)继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现
①光屏上烛焰的像______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②从30cm刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。
(4)通过实验得出，屏幕上成放大的像时，物距u应满足______（填“u
3．（12分）探究凸透镜成像特点时。
（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间距离s
与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为2min，对应的s为 cm，此距离即为该透镜的焦距f；
（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像；
（4）将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 （选填“虚”或“实”）像；
（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
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