物理八年级上册（2024）第五章 透镜及其应用教案设计

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