八年级上册5 科学探究：凸透镜成像教案

这是一份八年级上册5 科学探究：凸透镜成像教案，共51页。教案主要包含了透镜与面镜的区别，透镜分类，4个名词等内容，欢迎下载使用。

基本信息
名称
科学探究：凸透镜成像 第一课时 认识透镜
执教者
单位
所属教材目录
第四章第五节
教材分析
本节课是对上节课：《光的折射》的延伸，是下一课时：《探究凸透镜成像规律》的基础，承上启下，至关重要！
学情分析
初二的学生接触物理时间不是很长，实验更是做得很少，对物理学是以实验为基础的学科，自身体会不多，从知识角度，学生刚学完光的折射基础知识，本节课是应是应用基础学习新的知识。
教学目标
知识与能力目标
了解透镜的种类。
了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用，凹透镜的发散作用。
知道透镜在生活中的应用。
过程与方法目标
通过探究活动，理解三棱镜对光的作用。
通过探究活动，理解凸透镜和凹透镜的三条特殊光线。
情感态度与价值观目标
初步建立将科学技术应用于实际的意识。
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
教学重难点
重点
探究透镜三条特殊光线
难点
探究透镜三条特殊光线
教具、学具
教具：激光笔（磁吸式红、绿各一支）、凸透镜（磁吸式一支）、凹透镜（磁吸式一支），学生用凸透镜和凹透镜各一个
学具：激光笔（2支）、凸透镜（2个，一个粘到探究报告单，一个用手摸）、凹透镜（2个，一个粘到探究报告单，一个用手摸）、三棱镜，探究报告单。
导学案（每人一份）。
教学策略与 设计说明
本节课依据以生为本，面向全体学生的理念设计本课，本节课的三棱镜把光偏折向厚边以及透镜的三条特殊光线这些重要内容均由学生通过小组合作探究的形式完成，在小组竞争机制的作用下，充分调动学生的参与热情，也培养了小组合作、竞争的意识。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引
入
新
课
有一位探险者，走到了荒无人烟的地方，又饿又累，想生火做饭，可一摸兜，打火机丢了，有的人可能急得都不知怎么办了？但是，这位探险者物理学得好，他有办法！播放用冰取火的视频，一边播放一边旁白：他找到一块冰，先用刀削成凸透镜的形状，再用手磨光，制成水晶般透明的透镜，迎着阳光，把太阳光聚集到干草上，干草燃起火苗。
为什么用冰可以点火呢？通过这节课的学习，你就会明白其中的道理了。
板书：§4.5 认识透镜
倾听
用稍稍幽默的语言强调了物理的重要。激发学生的求知欲望。
进
行
新
课
出示幻灯片，展示学习目标
1、了解透镜的种类。
2、了解透镜的有关名词。
3、探究透镜三条特殊光线。
4、认识凸透镜的会聚作用，凹透镜的发散作用。
= 1 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑴、什么是透镜？
请大家看实验盒里面的镜子，他们都是“透镜”家族的，再指出这个平面镜、凹面镜、凸面镜，这是我们前面讲“面镜”家族的（教师边说边拿出演示，尤其要让学生看面镜的背面是不透明的）它们对光的作用有什么本质的不同呢？
光从空气射入透明的玻璃，再从玻璃射出到空气，光一路前行，未受遮挡；而光从空气射到不透明的面镜表面，它穿不过去，只能再次回到空气中。
板书：透镜：发生折射
面镜：发生反射
= 2 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑵、透镜的分类：
请学生自学教材72页大字段落，完成导学案自学内容1
板书：透镜分类：
凸透镜：中间厚，边缘薄。
凹透镜：中间薄，边缘厚。
出示幻灯片：
身边的凸透镜：老花镜、露珠、投影仪镜头、照相机镜头、摄像机镜头、显微镜镜头。
而凹透镜的应用最典型的就是我们近视眼戴的近视眼镜。
这些应用在后面还要深入学习。
= 3 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑶、4个有关透镜的名词
为了更加深入的研究透镜，我们学习4个名词。
第一个：
演示：左手手拿一个足球，右手拿一块弯曲的金属片，把金属片贴到足球表面，完全吻合。再拿起一个凸透镜，这块金属片与凸透镜的一侧也能够完全吻合。
出示幻灯片
为了使图清晰，我们只画出一个圆，这是球心的位置，同理左侧也是如此，这两个球心的连线，叫做凸透镜的主光轴，透镜中心的位置叫做光心；凹透镜的主光轴和光心也是这样定义的。
板书：（三)4个名词：1、主光轴2、光心
在学习第三个名词前，我们先完成导学案自学内容2
理论和实验都证实光经过三棱镜后向厚边偏折，你看你能否完成导学案自学内容3
你猜的对不对呢？一会就知道了。
请大家看教材73页第一段，并完成自学内容4凸透镜和凹透镜第一条特殊光线的探究。
教师在黑板再次演示，并演示标准的作图，说明：我们在初中只研究薄透镜，所以不考虑光在透镜里面的偏折，以后我们画透镜也得画“苗条”点，别化成“大胖子”。一边板书“焦点”两个字一边提问物理上的“焦点”为什么是这个“烧焦”的“焦”呢？它指把平行光的能量都聚集到这点，使这点的温度非常高，回家后用老花镜在太阳光下面试试能否把纸烧焦？注意应戴墨镜保护眼睛。第四个名词是焦距：焦点到凸透镜中心的距离。如果光从右侧射过去，则会在左侧聚集，所以凸透镜有两个焦点。
对凹透镜呢？平行与主光轴的光射到凹透镜上会发散，这些折射光线的反向延长线交于一点，这个点也叫焦点，但它不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。虚焦点也有两个。
板书：3、焦点F 4、焦距f
请学生继续探究第二条特殊光线。
请学生继续探究第三条特殊光线。
对比第一条和第三条特殊光线，它们有什么关系吗？
教师用红、绿两种颜色的激光笔演示，证明它们是可逆光路的道理。
= 4 \* GB2 \* MERGEFORMAT ⑷透镜对光的作用：
教师演示：一束平行光射到黑板上，光束间距离不变，把凸透镜放在传播的路途中，发现平行光立刻会聚，光束间的距离比没有凸透镜要近了，靠近主光轴；让光从凸透镜的焦点位置发出，但先不放凸透镜，学生看到发散的光束，把凸透镜放在传播的路途中，发现发散的光束变成平行光，光束间的距离比没有凸透镜也近了。现在，我们找到任意的入射光，比如会聚光束，它遇到凸透镜会如何？变成更加会聚的光束。
板书：凸透镜对光有会聚作用；
凹透镜对光有发散作用。
请学生回答，冰透镜为什么能点火呢？
光经过透镜后的情况猜对了吗？
自己读出学习目标
分析出：光穿过透镜是光的折射；光射到面镜是光的反射。
自学后完成：桌面上的甲透镜是_______ 透镜，理由：_____________________；乙透镜是_______ 透镜，理由：_____________________ 。
看幻灯片
观察
分析出：凸透镜的一侧就是球面的一部分。
理解主光轴和光心是如何定义的。
2、画出光经过三棱镜折射两次后的光路图
用实验来检验（完成探究实验一）
结论：光经过三棱镜后，会向______（填“薄”或“厚”）边偏折。
3、猜想：光经过透镜后的情况（画出来）

学生以小组为单位进行探究
学生探究后，请成功的组演示，并回答什么是焦点，什么是焦距。
继续探究第二条特殊光线。
探究第三条特殊光线。
观察、思考
观察、思考
依据本节的知识解决问题。
明确本节课应学会的内容
明确透镜与面镜对光作用的本质区别
通过自学区分凸透镜和凹透镜
让学生感受到身边的透镜无处不在。
演示实验更加形象，能够帮助学生理解。
动画显示主光轴和光心是如何定义的，学生理解更加容易。
复习前面学习的光的折射并为后面的猜想做铺垫。
引导学生利用已掌握的知识发散得到新的知识。
学生通过探究，亲眼看见平行于主光轴的光经凸透镜、凹透镜的情况。
学生通过探究，亲眼看见过光心的光经凸透镜、凹透镜的情况。
学生通过探究，找到什么样的光经凸透镜、凹透镜后变成平行光。
通过红、绿两种光演示可逆光路一目了然！
通过实验使学生明确凸透镜对光的会聚作用、凹透镜的发散作用是对任何光线的作用，不是仅仅对特殊光线的作用。
培养学生应用知识解决问题的能力
反馈练习
课堂反馈：
2. 透镜可分为两类：一类是________厚________薄的，叫做________镜，它能使光线________，所以又叫做________透镜；另一类是________薄________厚的，叫做________镜，它能使光线________，所以又叫做________透镜．
3.为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶，这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个_________镜，它对太阳光的_________作用，可能会导致森林火灾。
4．“用冰取火”时，首先要把冰块磨成（ ）A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．凸面镜
5.关于透镜，下列说法中正确的是（ ）
A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚于焦点
C．凸透镜只对平行光有会聚作用 D．凹透镜对光有发散作用，因此通过凹透镜的光束一定是发散光束
6. 画出下列图中透镜的入射光线或折射光线的方向。
F
F
F
F
F
F
F
F
7. 在下列各图中的适当位置画出一个合适的透镜。
学生独立完成后小组交流。
学生检验本节课的学习成果。
课
堂
小
结
由学生谈收获。（提醒学生反思学习目标是否达到）
布
置
作
业
教材配套练习册本节课练习。
板
书
设
计
§4.5 认识透镜
一、透镜与面镜的区别：
透镜：发生折射
面镜：发生反射
二、透镜分类：
凸透镜：中间厚，边缘薄。
凹透镜：中间薄，边缘厚。
三、4个名词：1、主光轴 2、光心
焦点F 4、焦距f
三条特殊光线：
第一条：入射光线平行于主光轴
第二条：过光心的光线
第三条：折射光线平行于主光轴
凸透镜
凹透镜