新人教版2012透镜及其应用教案.doc

15初二物理备课组第五章透 镜 及 其 应 用初二物理备课组透镜及其应用单元简析本章主要讲透镜的初步知识和透镜在日常生活中的应用.透镜是照相机、投影仪等光学仪器的最重要的组成部分，研究透镜对光的作用和凸透镜成像是本章的核心内容，本章所有内容都是围绕这个核心展开的。照相机、投影仪、放大镜和眼镜是日常生活中常用的光学仪器，学生应该对它们有一定的了解，这些知识对学生了解透镜成像规律的实际应用，感受“物理是有用的”，以及在情感态度与价值观方面的教育都是很有价值的。 本章先通过实验,让学生认识凸透镜和凹透镜以及凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,然后介绍生活中常用的透镜,使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识，为探究凸透镜成像规律做准备，接着通过实验，探究凸透镜成像规律，从而进一步认识照相机、投影仪、放大镜的原理，最后通过对眼睛和眼镜，显微镜和望远镜的介绍，使学生进一步明确物理知识在日常生活及科学发展中的作用，从而增强学习物理知识的兴趣。教学目标 1、知道凸透镜成像的规律,了解凸透镜成像规律的应用。 2、搞清照相机、投影仪、放大镜成像的基本原理。初步了解望远镜、显微镜的放大作用。 3、通过交流评价提高学生探究物理规律的能力，会应用图表法、控制变量法、图象法、猜想验证法等解决物理问题。 4、通过视力缺陷产生原因和矫正方法的复习，进行用眼卫生保护视力的情感教育。 5、在知识整合过程中，运用物理规律，拓展求同、求异思维，培养学生研究性学习的能力。 教学资源分析 1、本章结束，学生在知识方面已具有了透镜以及凸透镜成像结论的认识，并了解了凸透镜成像规律的几种应用，他们在实际生活中对照相机、投影仪、放大镜以及望远镜和显微镜有了一些感性的体验，初步了解了照相机、投影仪、放大镜成像的基本原理。 2、在能力方面学生经历了探究凸透镜成像规律的过程，具有一定的分析论证的能力。经过 前阶段的学习，虽然学生在不同章节运用过控制变量法、图表法、图象法、猜想验证法等解决物理问题，但综合能力有待于提高。 3、在器材使用方面，学生在物理实验中用过光具座，生物课上使用过光学显微镜，观察过人眼球的模型，在此基础上借助计算机课件模拟物理图景，采用视频播放器增大信息量，运用光具座研究显微镜二次成像作用，可以为实现本课的教学目标发挥有效的作用。 4、在情感、态度和价值观方面，学生自主探究、自主评价的意识进一步增强，要求实现知识重组、能力迁移的欲望更加强烈，力求提高自己提出问题、用科学方法解决问题以及采用不同渠道处理信息的能力，这些都是本课需要利用的资源所在。 教学策略分析 1、梳理知识结构，整合单元内容，形成知识的链结。 2、采用过程和结论开放性问题打开思路，培养学生的发散思维能力。 3、运用多媒体手段再现实验过程和输送信息，既可以增强过程直观性，又可以增大复习密度。 4、在复习中，运用对比法、图表法、控制变量法、图象法、猜想验证法解决物理问题，以求提高学生提出问题、用科学方法解决问题等综合能力。 本章重难点：1、透镜对光的作用2、凸透镜成像规律本章课时计划：（共7课时）一、透镜 1课时二、生活中的透镜 1课时三、凸透镜成像的规律 2课时四、眼睛和眼镜 1课时五、显微镜和望远镜 1课时复习和总结 1课时一. 透 镜教学目标知道什么是透镜、薄透镜，知道什么是凸透镜的主光轮、光心、焦点和焦距；知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用；知道利用凸透镜能产生平行光。教学重点本章主要讲述透镜的初步知识和透镜在日常生活中的应用。研究透镜对光线的作用和凸透镜的成像是本章的重点。而本书中透镜对光线的作用又是理解凸透镜像以及透镜在生活中应用的根本。教学难点以“透镜对光线的作用”这个知识点为载体，使学生体验科学探究的过程，探究活动的设计以及实验现象，合理运用物理的研究方法进行解释即为本节课设计应着力之处。【教学过程】1 引入新课观察鱼缸中的金鱼，引发学习兴趣与欲望，将学生从生活引向物理。（手托养有金鱼的鱼缸）同学们，请你们观察一下老师所养的金鱼，并用你的手比划它们的大小。（捉一条金鱼与学生的比划的大小进行比较，发现实际上的金鱼要小得多）为什么会出现这种现象呢？为了揭示这其中的奥秘，我们用下面的几个小实验来进行探究。2 新课教学21 通过水杯看字等活动体验透镜成像的情况，丰富学生的信息。实验1：透过装水的透明玻璃杯看近处的字：从侧面看字是放大的；把书放在水杯下，从杯口向下看，字是缩小的。实验2：利用老花眼镜和近视眼镜看近处的字：老花眼镜看字是放大的；近视眼镜看字是缩小的。实验3：用老师提供的圆形镜片看近处的字（两类透镜各两个）；一类成放大的，一类成缩小的。（将观察到的现象记录在实验记录表格中的相应栏目中）22 将观察到的现象进行分类，知道透镜按成像情况分成两类。同学们，你们能把刚才看到的现象分成几类？各有什么特点？（根据刚才的实验记录中的实验现象，小组交流、讨论，进行分类。）23 探究两类透镜的外部特征，定义透镜的名称。其实这就是老师今天要讲的两种透镜一种能使近处的物体能成放大的像；一种能使近处的物体能成缩小的像。你们以镜片为代表，探究一下，成放大像的镜片在形状上有什么特点成缩小像的镜片在形状上有什么特点？我们把中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜把中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。24 实验探究凸透镜对光的会聚作用，凹透镜对光的发散作用。透镜是能透光的，同学们设想一下，一束光线通过透镜后将会发生什么现象？说出你的理由。这位同学肯动脑筋，结论也对，并且它的这一实验现象也进一步表明，光在传播的同时，伴随着能量的传递。同学们这会儿在课堂上，不到外面去用阳光验证他的结论，但我们可以用手电筒验证一下。（老师通过激光演示仪进一步验证学生得出结论的正确性，并结合实验介绍出相关知识点）由于凸透镜对光有会聚作作，所以又叫会聚透镜；凹透镜对光有发散作用，所以又叫发散透镜。凸透镜对光会聚的一点叫焦点，用F表示；焦点到透镜中心的距离叫焦距，用f表示。刚才那位同学所说的最小最亮的光斑其实就是透镜的焦点。我们可以用这种方法来寻找凸透镜的焦点和测出焦距。25 整理知识通过前面的学习我们知道了透镜的特点有哪些？26 以辨别、设计透镜等活动方式，深化和“活化”课堂内容。现在我手上有两副带外框的皮眼镜，现在请一位同学拿去辨别一下，哪一副是老花眼镜，哪一副是近视眼镜？说出你的方法？对于重要的光学元件一般不用手摸的方法来区分透镜的种类，所以我们主要提倡另外的两种辨别方法。为什么我们看到鱼缸中金鱼比实际的要大？大家有没有外出旅游？特别是登山？有没有见到过一种特别的警告牌与我们本节课内容有关的？为什么要这么说？（借学生的话题，对学生进行环保教育）。除了老师刚才教你们做的一些透镜外，你们讨论一下，还能用哪些材料制作透镜？师：（对学生的想法大加赞赏和肯定）现在大家知道了为什么雨过天晴时，种反季蔬菜的农民要及时将透明塑料薄膜上的积水清理掉。教学反思二.生活中的透镜教学目标（1）了解透镜在日常生活中的应用。（2）知道照相机、幻灯机、放大镜成的像。（3）通过讲解照相机的结构及制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。（4）能简单描述凸透镜成像的主要特征。教学重点、难点重点：凸透镜成像的几种情况的主要特征，物距与像距的大小比较。难点：凸透镜成像的几种情况的主要特征。教学过程一、复习1怎样区分虚像和实像？（让学生先回答后再讲述，着重强调成虚像时进入眼睛的光线并非来自于像点）。2我们在透镜一节中学习了透镜可分为凸透镜和凹透镜，什么是凸透镜？凸透镜对光线有什么作用？（边缘薄中间厚的透镜；会聚作用）。二、新课教学引言：同学们喜不喜欢照相和看电影？喜欢，那么知不知道照相机和电影放映机的原理呢？这就是我们这一节课要学习的知识。板书课题：生活中的透镜。（一）照相机出示真实照相机，让学生仔细观察照相机镜头的形状，使他们对照相机镜头有直观的印象，指出它的作用相当于一个凸透镜。（二）想想做做让学生动手制作模拟照相机。出示做好的模拟照相机，让学生两人一组动手制作，两人分工协作，共同完成，教师巡回指导。制作完成后，让学生把模拟照相机对着室外，并前后拉动直径较小的纸筒，直到在半透明薄膜上看到室外景物清晰的像，观察所成的像，回答：1像是缩小还是放大？2像是正立还是倒立？3像是虚像还是实像？1和2比较直观，对于3可以让学生根据进入眼中的光线是否来自像点进行判断。（三）投影仪让学生观察投影仪，着重观察镜头，简单介绍其构造。演示：把投影片放到投影仪上，放置时让投影片上的人脚朝黑板，头向学生，请一位同学到投影仪前证实。然后移开反光镜，使光线直接射到天花板上，调节镜头，直到天花板上成清晰的像，让学生观察并回答：1像是放大还是缩小（和投影片上的人物相比）；2像是正立还是倒立（以像上人物头脚朝向和投影片上人物头脚朝向比较得出）。3像是虚像还是实像。简介幻灯机、电影放映机基本成像原理和投影仪是一样的。（四）放大镜让学生用凸透镜看书上的字，说出看到的情况：1字是放大还是缩小？2字是正立还是倒立？教师讲解：放大镜是凸透镜，能使物体成放大的像，但这个像与投影仪所成的像是不同的，它是正立的虚像，并且像与物体在同一侧。提问：能否利用其他物品来替代玻璃凸透镜制成放大镜？结合学生的回答简介水滴放大镜、水瓶放大镜、冰透镜，并让学生做成水滴放大镜看书本上的字。课后实践与思考用自制的模拟相机替同学“拍照”，并探索：要使所成的像更大一些，可采取什么措施？请你利用凸透镜制成一种有用的装置，说明制作方法和用途。用分离原理将投影仪分离成两个可单独使用的仪器。用放大镜以不同的距离看物体，是否都是放大的？根据中你所看到的现象，你能提出什么问题？可以用什么方法解决你提出的问题？教学反思三. 探究凸透镜成像的规律教学目标1探究凸透镜成像的规律；2掌握科学探究的方法。二、过程与方法1能在探究过程中，培养学习的兴趣；2通过探究活动，获得提出问题和解决问题的能力；3学会用观察、比较、列表的方法进行归纳和总结。三、情感、态度价值观1培养对科学的兴趣，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，拉近生活、社会、科技与物理的距离；2乐于参与观察、实验、制作等科学实践；3渗透科学、技术、社会（STS）教学的指导思想。教学准备凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、放大镜、刻度尺、小水电筒、金鱼缸、小金鱼1条、水。教学重点掌握科学探究的方法。教学难点凸透镜成像的规律。【教学过程】一、创设物理情景进行猜想，引入新课观察现象：我们通过金鱼缸的侧壁来观察缸中游动的小金鱼，会看到什么现象？学生观察后会回答：由于金鱼缸和水组成了一个放大镜，所以看到的小金鱼比实际的放大了。提出问题：隔着放大镜看物体，物体总是放大的吗？学生实验，观察现象后回答：不是。物体有时会放大，有时又会变小，像还会由正立变倒立。从前面我们的学习中知道：1照相机照相时，物体离照相镜头比较远，成的是缩小，倒立的实像。2投影仪投影胶片时，物体离投影仪比较近，成的是缩小，倒立的实像。3放大镜看物体时，物体离放大镜很近，成的是放大、正立的虚像。启发学生猜想：凸透镜所成的像可能与物体距凸透镜的距离有关。那么凸透镜能够成像，所成的像有什么特点和规律呢？我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。二、实验探究（一）课题板书：探究凸透镜成像的规律。（二）同学们用桌上准备好的实验器材进行实验。实验准备：1测定凸透镜的焦距f并做好记录。方法：平行光聚焦法，小手电筒代替平行光源。2指导学生将实验器材按如图所示摆放。要求：将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。3提出问题，进行探讨：如何使物体所成的像呈现于光屏上？实验过程中应记录哪些现象和数据。物体到凸透镜的距离（物距），像到凸透镜的距离（像距），像的大小，倒立或正立，像的虚、实。学生每2人一组按如下步骤进行实验探究：1把蜡烛放在较远处，使物距u2f，使烛焰在光屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒，测出物距和像距u（像到凸透镜的距离）。2把蜡烛向凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即2fuf，重复以上操作，进行观察和测量。3继续移近蜡烛，使物距uf，在屏上还能得到蜡烛的像吗？怎样才能观察到蜡烛的像？是虚像还是实像？观察像的大小、正倒、测出物距，估测出像距。按上述计划操作，把数据和观察结果填入下表中。透镜焦距f=_cm物距与焦距关系物距u/cm像的性质像距u/cm实虚大小正倒u2f2fufuf教师巡回指导，及时发现问题并对学生启发和引导。三、交流评估1各小组送交自己的实验记录结果，进行投影展示，表述发现的现象和规律。2引导学生相互交流，开展评估，各述己见。四、归纳和总结通过本节课同学们的探究，我们得到如下规律：投影展示：1uf时成实像，uf成虚像，焦点是实像和虚像的分界点。2U2f时成缩小实像，u2f时成放大实像，二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。3成实像时，当物距减小，像距变大，像变大；物距增大时，像距变小，像变小。4成实像时，像与物在凸透镜异侧，成虚像时，像与物在凸透镜同侧。5实像是实际光线会聚而成的，可显示在光屏上，虚像是实际光线的反向延长线的交点，不显示在光屏上。五、课后延展1商家制作的泡有人参或海马的酒瓶为什么设计成较圆的凸形？2照相时，使用的长焦镜头有什么作用？3取两只老花镜片（凸透镜），一只手握住一个通过镜片看前面的物体，你会有什么新的发现？教学反思四眼睛和眼镜教学目标1知识与技能了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的；了解眼镜是怎样矫正视力的。2过程和方法通过模拟眼睛成像活动，经历、体验和领悟眼睛成像的原理，通过比较实验，领会近视的成因。3情感、态度、价值观通过课堂教学和课外活动，培养学生关心残疾人和热爱世界的情感；通过课堂教学和课外活动，使学生具有眼保健意识。教学要点1重点： 眼睛成像原理和调节作用、近视眼和远视眼的矫正；2难点：眼睛调节作用、近视眼和远视眼的矫正。教学方法探究性学习(以启发式为主，在教师的引导下学生自主探索知识)。教具充水的透明气球、用手电筒制作的光源、凸透镜两只（焦距不同）、白纸两张、凹透镜一只、多媒体教学课件。教学过程让学生提出问题，选取其中三个问题作为本节课研究的主题。 （1）眼睛为什么能看清物体？（2）近视眼是怎么形成的？（3）近视眼和远视眼应如何矫正？子课题1：模拟眼睛成像（探究“眼睛为什么能看见物体”）1投影眼睛结构图，观察我们眼睛的结构逐一介绍眼球的结构，并与相应的光学仪器相对应（提示学生，我们晶状体的焦距很短，只有12cm，因此我们平时看到的物体都在两倍焦距以外；同时让学生观察玻璃体、晶状体、视网膜的位置，为学生实验做好铺垫）。引导学生对提出的问题“眼睛成一个什么样的像？”进行合理猜想，教师对猜想进行归纳和汇总。实验一：把凸透镜与充水的透明气球紧帖放置，光源放置在凸透镜前两倍焦距之外并正对凸透镜，把白纸放置在充水的透明气球后接收像，记录成像的位置。2眼睛的调节预备知识： 凸透镜中间越厚，焦距较短，凸透镜使光线偏折的程度越大，会聚本领越强。请一位同学在教室第一排和最后一排观看。引导学生思考并讨论：人眼睛如何看到远近不同的物体？实验二：在透镜位置不变时，改变光源的远近，研究所成像的位置，位置是改变的。进而提问：在透镜和光屏的位置不变时，若要使远近不同的物体都成在光屏上，怎么办？实验三：利用充水的透明气球模拟晶状体的变形与调焦。结合多媒体课件演示共同归纳总结：远眺时：睫状体放松，晶状体较薄，焦距较长，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，人便能看清楚远处的物体；近观时：睫状体收缩，晶状体较厚，焦距较短，近处物体射来的光又会聚在视网膜上，人便能看清楚近处的物体。子课题2：近视眼的成因（对比探究）引导学生对提出的问题“近视眼的成因是什么？”进行合理猜想，教师对猜想进行归纳和汇总。小组实验操作、观察并记录有效的信息并与实验一的成像的位置相比较，得出结论：眼睛近视是由于晶状体变厚，使光线在视网膜前发生会聚。实验四：在前面三个实验的基础上，更换一个焦距比较短的凸透镜进行实验，观察并记录成像的位置与实验一相比较。多媒体演示加深印象。子课题3：近视和远视的校正1实验五：近视眼的矫正 取一个较大的焦距（当作正常眼）凸透镜，调节白纸（光屏），光源成清晰的像在光屏上。换上一个较小的焦距凸透镜（当作近视眼），白纸（光屏）不动，观察光屏上像的情况。在凸透镜前插上一个凹透镜（或学生的近视眼镜），观察白纸（光屏）上像的情况。2 实验六：远视眼的矫正 取一个较大的焦距（当作正常眼）凸透镜，调节白纸（光屏），光源成清晰的像在光屏上。换上一个更大的焦距凸透镜（当作近视眼），白纸（光屏）不动，观察光屏上像的情况。在凸透镜前插上一个凸透镜（或老花眼镜），观察白纸（光屏）上像的情况。介绍有关眼保健知识，进行用眼卫生教育。教学反思五显微镜和望远镜教学目标1、知识和技能：了解显微镜、望远镜的基本构造和原理。 2、过程与方法：尝试应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、情感态度与价值观：初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。重点、难点 显微镜、望远镜的基本构造和原理。 教学过程凸透镜成放大像的两种情况：当物体在 时，能成 像；当物体在 时，能成 像。我们站在一辆大卡车的附近观察它和站在远处观察它，哪一次观察的清楚一些？看到它的大小一样吗？但车的大小变了吗？为什么会出现这种现象？教师展示图片介绍视角，师生共同讨论分析：视角越大，对物体的观察越清楚。视角的大小不仅与物体的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关。要想看清物体，就要增大视角，我们可采用什么方法来增大它？显微镜1、如果我们想看清一些很小或很远的物体，我们通常借助两种神奇的眼镜，你知道它们是谁吗？借助它们增大了我们的视角，那它们是如何增大视角的呢？下面我们先来研究显微镜已经研究出了一个最简单的显微镜，其实很多伟大的发明都是在不经意间发现的。显微镜的发明就是基中的一个，现在我们来了解一下。展示显微镜的实物图和成像原理图，简单介绍显微镜的构造和作用。显微镜成像的原理：物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间（fu2f）成倒立放大的实像，这个实像在目镜的一倍焦距以内（u2f），成倒立缩小的实像，这个实像在目镜的焦点以内，成正立放大的虚像。经过两次成像，使我们看清楚了远处的物体，这个过程中又是如何来增大视角的？（学生讨论）探索宇宙第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略，1609年1846年，科学家根据牛顿的万有引力定律，猜出未知行星并算出轨迹，不久，人们用望远镜发现，为万有引力定律提供支持。 1990年，科学家把“哈勃”望远镜送入太空，人们还发明其它观测太空的仪器。目前，人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年。我们的宇宙-银河系-太阳系-地球小结：教学反思15