第五章 透镜及其应用
第一节 透镜
【教学目标】
一、知识与技能
1、能正确区分凸透镜和凹透镜；
2、能在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距；
3、能说出凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用；
二、过程与方法
1、学习用太阳光测凸透镜的焦距的方法，体会凸透镜对光的会聚作用；
2、通过观察凸透镜和凹透镜的实物，得出两种透镜形状的不同特点。
三、情感态度与价值观
1、养成学生爱护光学仪器的好习惯；
2、养成学生在课堂上积极参与的主人翁意识；
3、通过师生双边教学活动，养成学生学习物理的兴趣、保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。
【教学重点】
1、凸透镜和凹透镜对光线的作用；2、测量凸透镜的焦距的方法;。
【教学难点】
1、理解会聚、发散。
2、会作透镜特殊光线光路图。
【教学方法】
体验式学习、引导式教学，实验、多媒体辅助教学。
【教学用具】
教师：凸、凹透镜、老花眼镜、近视眼镜，放大镜，大的透明塑料球。
学生：LED手电筒，凸、凹透镜各两个（焦距差距大些），白纸，三支激光笔（带套筒）。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容教师活动学生活动
一、激趣引入【课件展示1】
视频――播放消防队员扑救森林大火。
【激趣质疑】画外音――这是2006年8月发生在重庆的一场森林火灾，这场大火仅6个小时就燃过500多亩。但是，你知道引起这场火灾的罪魁祸首是什么吗？竟然是一瓶没有喝完的矿泉水！
【导入课题】待学生议论后，进一步引导：同学们想知道一瓶矿泉水为什么会闯下这么大的祸吗？要解决这个困惑，学习今天的知识你就能理解了。今天我们就来学习第五章的第一节――透镜。
【板书课题】
§5―1 透镜
(设计意图：通过让学生感受火灾的无情和不可思议的火灾原因，激发学生的求知的兴趣和解开谜底的愿望，投入本课的学习。）
生：观看视频，感受火势的凶猛。
生：（议论质疑）半瓶没喝完的矿泉水能有这么大的破坏性吗？
二、自主探究
1、透镜的种类
2、主光轴、光心
3、透镜对光的作用
4、焦点和焦距
师：（讲授概念）
由透明物质制成的光学元件统称为透镜，也就是都可以叫做透镜。如玻璃、水晶、石英、树脂、塑料等材料都是制作透镜的材料。
【提出问题】:请同学们想一想，你在生活中的哪个地方或哪个方面观察到使用了透镜？
（在学生表述的的基础上，教师给予恰当的肯定、鼓励和补充。）
【课件展示2】生活中的几种透镜
【提出问题】图片上的透镜形状都一样吗？
【探究活动1】实验台上有4个透镜，请同学们认真观察，或用手触摸，找出有什么不同，概括出它们的特征。
师：（肯定、激励）同学们观察的很细致，让我们共同认识透镜的特征。
【总结板书1】
一、透镜的分类
1、凸透镜：中间厚、边缘薄。
2、凹透镜：中间薄，边缘厚。
【反馈练习1】见附件1
师：近视眼的同学带的眼镜的镜片什么透镜？
【回扣引入】没喝完的矿泉水符合哪类透镜的特征？
师：（总结）透明容器中装有透明液体也可以作为透镜使用。
（设计意图：通过区分凸透镜和凹透镜，培养分析问题的能力。）
【创设情境】展示一个大的透明塑料球。
如果可以切割，你能切出一个凸透镜或一个凹透镜来吗？
师：同学们结合分割图和实验台上透镜镜片，仔细观察透镜的两个表面，或至少一个表面是球面的一部分。
【课件展示3】
师：阅读课本，结合图片认识透镜的主光轴和光心。
【总结板书2】
二、主光轴、光心
通过光心的光线传播方向不改变。
【过渡】透镜被广泛应用于生活和其他领域，那么透镜对光有什么样的作用呢？接下来我们就来通过探究透镜对光线的作用，来解答这个问题。
【探究活动2】：
【体验实验】凸透镜和凹透镜对光线的作用相同吗？
设计实验和进行实验：
1、简易判断凹、凸透镜对光的作用是否相同的步骤：
（1）在距离桌面20cm高处，用LED手电筒照桌面，观察光斑的大小。
（2）在桌子和手电筒分别之间放置凸凹透镜看光斑的大小有什么变化？
(3)此实验说明了什么？
探究结论：
由放置凸透镜后的光斑变小了，说明凸透镜对光线有会聚作用；由放置凹透镜后的光斑变小大了，说明凹透镜对光线有发散作用。
（设计意图：通过小实验，体验到凸透镜光线的会聚作用、凹透镜对光线的发散作用。）
师：你能描述凸透镜和凹透镜对光线的作用吗？
师：你能设计一个实验，呈现汇聚的光路吗？
教师给予指导和帮助。
【探究活动3】：透镜对光线的作用
设计实验和进行实验：
1、使用平行光线平行于主光轴入射，易于观察透镜对光线的折射规律。平行光的获取，使用三支平行固定的激光笔，用三束平行光束来模拟平行光。
2、调节三只激光笔的光束，使光束平行于主光轴入射。观察透镜对光线的折射光路，在纸上绘出凸透镜和凹透镜导游主光轴的折射光路图。
3、根据实验现象总结结论。
【实验】
（设计意图：培养学生观察、比较、自主分析交流能力，变抽象思维为形象思维。）
【总结板书3】
三、透镜对光的作用
1、凸透镜：会聚作用。
2、凹透镜：发散作用
【过渡】
请重复上面的实验，把器材放在白纸上，在白纸上找到一个最小最亮的点，测量这个点到凸透镜光心的距离。
【课件展示4】
教师引导学生阅读课本第92页“焦点和焦距”的相关内容，知道焦点的定义和焦距的定义。
师：凸透镜有几个焦点呢？请同学们设想一下，怎样能使凸透镜的另一侧也呈现一个焦点？
师：凸透镜左右两边的焦距相等吗？
教师在【总结板书3】的图上完成标注上焦距f。
焦点、焦距。
师：小时候玩过用爷爷奶奶的老花镜在阳光下烤着火柴或纸片吗？请看屏幕。
【课件展示5】
1、凸透镜向日取火。
2、用水透镜取火种。
师：同学们能否理解了半瓶没喝完的矿泉水为什么能引发火灾了吗？
师：肯定学生的答案并鼓励。
（设计意图：通过回扣引入情境，达到理解知识、应用知识的目的，同时呈现课堂设计的完整性和完美。）
师:我们了解了凸透镜的焦点和焦距。凹透镜有焦点吗？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，简称为焦点。虚焦点到光心的距离叫做焦距，也用“f”字母表
教师在【总结板书3】的图上完成标注上焦距f。
焦点、焦距。
师：凸透镜的焦距越短，对光的会聚作用会怎样呢？凹透镜的焦距越短，对光的发散作用又会怎样呢？
师：如果在凸透镜的焦点上放置一个灯泡，发出的光经过凸透镜折射后会是怎样的呢？请说出你的依据。
教师鼓励学生的正确理解，在【总结板书3】的图上完成标注上。
（设计意图：通过实验和图文理解，构建更多的感性认识，对凸透镜对光线作用的学习有较大的帮助。）
【反馈练习3】附件2
（设计意图：除了巩固知识外，培养学生观察、比较、自主分析交流能力。）
生：了解
生：近视眼镜、老花镜、照相机的镜头、放大镜、望远镜、显微镜……
学生观察，思考它们的用途。
生：不一样。
学生仔细观察、讨论，进行比较，概括出它们的特征：（描述）两块块透镜中间厚，边缘薄；两块透镜中间薄，边缘厚。
学生看图回答
属于凸透镜的是（A B C）
属于凹透镜的是（E F G）
生：（触摸）凹透镜
生：凸透镜。因为半瓶水水面是平的，中间厚，边缘薄。
生：能。描述切割方式。
a、c、d、e是凸透镜，b凹透镜。
生：认真观看课件，认识球面、球心。
学生阅读课文第90页、91页“凸透镜和凹透镜”的内容，认识是透镜的主光轴和光心。
1、组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。通常用“虚线”画出。
2、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。通常用字母“O”表示。
（设计意图：通过模拟玻璃球的切割，让学生对透镜的球面有直观的体验，减小对凸透镜主光轴理解的难度。）
学生完成练习。
学生分组实验并展示：在桌面上的光斑。
放置凸透镜后的光斑变小了。
放置凹透镜后的光斑变小大了。
生：凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线有发散作用。
学生讨论设计，难度较大。
学生分组实验，观察现象，尝试画出光路图。
找两位同学在黑板上画图，其他同学纠错。
学生总结探究结论：凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用。
知道凸透镜也叫做会聚透镜，凹透镜也叫做发散透镜。
学生小组协作，在教师的指导下进行实验。
观察：凸透镜能使平行光会聚成一个小光点；凹透镜使光发散。
在白纸上画出实验中的入射和折射光线。
学生通过阅读课本理解：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；“F”字母表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用“f”字母表示。
（设计意图：通过动手实验探究，建立多知识的理解，顺利构建知识。）
学生完成实验：在上一个实验的基础上，三只平行激光笔放在凸透镜的另一侧，平行主光轴入射。纸上能够得到一个焦点。
学生测量这个焦点到光心的距离，和另一侧的焦距相等。
生：玩过。（也可能没玩过）
生：看屏幕，理解凸透镜向日取火，回忆儿时的乐趣。
认识水透镜
能。半瓶没喝完的矿泉水相当于凸透镜，在阳光下焦点恰好在松软干燥的草上，时间较长就会引燃干草引发火灾。
学生理解凹透镜的虚焦点和焦距。
学生理解说明：凸透镜的焦距越短，对光的会聚作用越强。
凹透镜的焦距越短，对光的发散作用越强。
生：折射光线会与主光轴平行。根据是光路可逆。
学生完成反馈练习三。
三、课堂小结回顾本节课的学习内容。（见附件3）学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。
四、课堂检测教师巡视、讲评。（见附件4）完成检测题、解答。
五、布置作业出示思考题题目（见附件5） 课后完成
【板书设计】
§5-1 透镜
一、透镜的分类
1、凸透镜：中间厚、边缘薄。
2、凹透镜：中间薄，边缘厚。
二、主光轴、光心
通过光心的光线传播方向不改变。
三、透镜对光的作用
1、凸透镜：会聚作用。
焦点、焦距
2、凹透镜：发散作用。
焦点、焦距
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1、引入上运用视频，一个没喝完饮料瓶引发的火灾激发学生兴趣，设疑引入；通过学习透镜的知识再回扣引入视频，首尾呼应。
2、整个课堂处处体现“生本教育”理念，充分尊重学生，课堂为学生的学而设计。
3、充分体现“从生活走向物理”的课程理念。每一个知识点的过渡和探究，都不是唐突呈现，都设有生活化的小实验或情境作为伏笔，顺理成章、顺其自然。
4、这节课我采用了“多循环―小反馈”的教学模式，对于每一循环的新授知识，趁热打铁，及时反馈、矫正，既能随时巩固，又能了解学生掌握情况。
5、运用体验教学法，知识的构建在学生的亲历上、体验上。教师讲的很少，学生做的更多。
6、抓住知识的落实。再好的花架子不如脚踏实地的走一步，知识的落实才能保证教学效果。
二、教学中易出现的问题
1、利用教具探究光的会聚、发散的活动中，有的组配合不好。以后教学中合作探究活动要多加开展、更加规范。。
2、透镜对光的作用的作图是本节难点，特殊光线作图还要多多训练。。
3、由于本章内容学生有生活经验的基础，感觉学起来较轻松，容易产生浮躁心理，少数学生重视程度不够。
附件1：
1、说出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜。
附件2：
反馈练习三
1、下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内。
2、完成下面的光路图。
3. 要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ ）
A. 凸透镜前任意位置 B. 凸透镜的焦点上
C. 凹透镜前任意位置 D. 凹透镜的焦点上
附件3：
课堂小结
附件4：
课堂检测
1、老花眼镜（远视眼镜）是 镜，近视眼镜是 镜。凸透镜对光线有_______；凹透镜对光线有__________。
2、一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如下图所示，由图可知，此透镜的焦距为 cm。
3、如图是一束光线通过两个透镜前后的传播方向，请在长方框中填上适当类型的透镜。
附件5：
【物理与生活】――知识拓展
1、小明让一束平行光分别经过凸透镜A、B、C描绘三束光的光路，得到如下图的三组光路图。根据这个实验的记录，你可以得到的结论：______ ___________。
2、如图所示，是种植鲜花的塑料大棚在大棚上下雨时会积一些水，当阳光透过水进入大棚时，经常会把下边的小苗晒死，你知道其中的道理吗？
答案：
附件1：
1、B、E、F是凸透镜，A、C、G是凹透镜。
附件2：
反馈练习三
1、下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内
2、平行于主光轴的光线
3. B
附件4：
课堂检测
1、凸透 凹透 会聚作用 发散作用
2、15cm。
3、
附件5：
【物理与生活】――知识拓展
1、凸透镜对光线有会聚作用；凸透镜中间越厚边缘越薄，对光线的折射作用越明显。
2、塑料大棚积的水，形成了中间厚边缘薄的凸透镜形状，对阳关有会聚作用，使阳光集中在小苗上，时间较长就晒死了。