第1节透镜优秀教案内容

地区： 辽宁省 - 沈阳市 - 沈北新区

学校：沈阳市第七十六中学

第1节　透镜 初中物理       人教2011课标版

1．知识与技能

了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。

了解透镜对光的作用

2．过程和方法

通过实验，探究凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

通过让学生分析得到平行光的方法培养学生的逆向思维能力

3．情感、态度和价值观

通过冰透镜、水透镜的讨论，保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

通过讨论空矿泉水瓶的问题，增强学生的环保意识

我校是一所近郊农村中学，交通便利，因此家境较好的学生或有希望考上好的高中的学生都已转到市内中学就读，剩下的学生中只有极个别的学生具有较好的基础知识，其他的学生认知水平较低。由于家长素质和家庭条件的限制，学生没有养成良好的阅读习惯，缺乏有效的实践经验，因此对学生的课堂学习和课后作业的完成都造成很大的障碍，导致一些学生对学习逐渐丧失信心和兴趣。同时由于家长对学生的期望和要求低，不能积极配合老师对学生进行有效的课后管理，使教师的学校教育效果事倍功半，上述原因造成学生不想学、也不会学，班级内部缺乏学习氛围，对教师造成很大的压力。

重点 透镜对光的作用

难点 透镜的作图及准确理解透镜的焦点

教师在黑板上画出三棱镜后提问：第二章中我们学习了光的折射，谁能在黑板上画出光通过三棱镜时的折射光路图？

学生：画出光路图（如图2）

预设意图：新知识的生成是建立在原有的知识经验的基础上的，画这两幅图的目的是为了使学生能够根据光的折射知识猜想透镜对光的作用和光路图做好铺垫。

教师打开链接（http://news.163.com/11/0119/03/6QNTGEIH00014AED.html：）展示真实的新闻事件《一个圆鱼缸引发一场火》

教师：谁能根据自己的经验解释一下火灾发生的原因？

学生讨论后回答：装有水的圆鱼缸相当于一个放大镜，将光线会聚在窗帘上，烤着了窗帘。

教师：你能用老师提供的烧瓶和水模拟一下会聚光线的作用吗？

学生：利用烧瓶和水制成水透镜实验验证

预设意图：从“从生活走进物理”这一教学理念出发，通过真实的新闻事件充分利用学生的好奇心调动学生的学习的积极性。

教师：将你们的眼镜放在太阳下观察光斑的形状，想一想你们的眼镜对光线有什么作用？

学生：观察比较近视镜和远视镜的光斑（如图），描述两种不同的光斑，猜想凹透镜的作用。

预设意图：让学生观察不同透镜的光斑初步认识透镜的种类和所用，为学生从形状和作用上区别两种透镜奠定基础。

教师：请同学们观察桌面上的透镜，辨别出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜，并归纳出凸透镜和凹透镜形状上有什么区别。

学生：学生将透镜放在阳光下根据光斑形状辨别透镜种类，归纳透镜的形状特点。

预设意图：让学生在具体的情境中利用刚刚获得的知识经验辨别透镜，自主建构凸透镜和凹凸镜的形状特点，从形状上认识两种透镜。

（1）主光轴

教师讲解：透镜一般是玻璃或树脂制成的、透明的镜子，我们学习的透镜至少有一面是球面，或者两面都是球面。球面透镜只是透镜中的一种，例如散光眼眼镜的镜片就是柱面镜。

我们连接两个球面的球心就得到了一条直线，叫主光轴

（2）光心

教师：光透过三棱镜是传播方向改变。光通过透镜时传播方向改变吗？为什么这样猜想？

学生思考回答：光通过透镜时传播方向会改变，因为光通过三棱镜时传播方向改变了，透镜的形状和三棱镜相似。

（2）请利用你桌上的器材进行实验看会有什么发现？

学生实验发现：光通过透镜上的一个特殊点是光线的传播方向不改变。

（3）教师讲解：光通过透镜上的一个特殊点时光线的传播方向却不改变，这个点叫光心。

预设意图：首先让学生领悟到透镜对光的作用是光的折射现象，再通过实验使学生获得的光通过透镜时传播方向不一定改变的感性认识与实验前的猜想产生认识上的冲突，并利用这一冲突建构光心的概念。

（1）猜想透镜的光路

教师：一束平行光通过凸透镜和凹透镜的光路是怎样的？请按照你的猜想画出光路图，并说出你的依据？

学生：画出两种透镜的猜想光路，并说明透镜可以看成两个三棱镜组合在一起，根据课前画出的三棱镜的光路得出两种透镜的光路。

预设意图：培养学生利用已有的知识经验进行科学猜想的能力。

（2）实验得出透镜的光路

教师：下面请你利用老师提供的器材验证你的猜想。

学生：利用自制教具观察并描画凸透镜和凹透镜的光路。

实验过程中安排一组能力强的学生在实物展台上进行实验，对该组的实验情况进行直播，为实验能力弱的同学提供示范。

预设意图：让学生在预设的实验情境中获得真实的光路，生成光通过透镜时的初步折射规律。

（3）生成两种透镜焦点的概念

教师：从光路看凸透镜对光有什么作用？

学生：对光有会聚作用

教师：平行于主光轴的光线经过凸透镜后会集在主光轴上的一点，我们把它叫焦点。用F表示，焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。

教师提问：凹透镜对光有什么作用？

学生：对光有发散作用

教师：这些发散光线是否也遵循一定的规律呢？

学生观察光路，折射光线的反向沿长线交于一点并作出反向延长线

教师：发散光线的反向延长线也相交于一点，这一点与凸透镜的焦点有什么不同？应该叫什么？

（4）利用光路可逆的规律进一步的理解透镜的光路

教师：对于凸透镜如果入射光线从焦点发出，折射光线射向什么方向？你的依据是什么？

学生：折射光线应该平行于主光轴，因为光路是可逆的

教师：对于凹透镜如果入射光线的延长线过焦点的会聚光线射到凹透镜上，折射光线向什么方向射出？

学生：折射光线平行于主光轴

教师：怎样通过实验验证呢

学生：让入射光线逆着折射光线射入，观察折射光线。

学生实验验证。

预设意图：利用光路可逆内容的教学培养学生运用逆向思维解决简单问题的能力

（1）我们在实验中观察到凹透镜中间区域暗而周围有一圈亮斑，怎样解释这一现象？

如图3所示，由于凸透镜具有发散作用，因此凸透镜中间区域变暗，但在边缘区域，一部分发散的光线和透镜外侧的沿直线传播的光线重合，反而变亮，所以会出现一圈亮斑

（2）灯泡发出的光是平行光还是向四周射出的平行光，给你一块凸透镜和一个小灯泡怎样得到一束平行光？

（3）我们知道太阳光线也是向四周射出的发散光线，但由于太阳距离地球十分遥远，所以太阳射到地球的光线可以看成是平行光。给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距？

（4）大家外出旅游，特别是登山的过程中常见到写有“请不要随便丢弃透明饮料瓶”的警示牌这是为什么？

（5）为什么雨过天晴时，种植反季蔬菜的农民要及时将透明塑料薄膜上的积水清理掉。

（6）假如我们班同学组成一支探险队在南极遇上了暴风雪。风停雪止，队员才发现存放火柴、望远镜等物品的袋子被刮走了，食物都冰冻了了，面临着饥饿与寒冷的威胁，如何取火？

（7）怎样测出凸透镜的焦距

5．小结

要求学生填写表格，归纳三条特殊光线的规律。

第1节　透镜

第1节　透镜

教师在黑板上画出三棱镜后提问：第二章中我们学习了光的折射，谁能在黑板上画出光通过三棱镜时的折射光路图？

学生：画出光路图（如图2）

预设意图：新知识的生成是建立在原有的知识经验的基础上的，画这两幅图的目的是为了使学生能够根据光的折射知识猜想透镜对光的作用和光路图做好铺垫。

教师打开链接（http://news.163.com/11/0119/03/6QNTGEIH00014AED.html：）展示真实的新闻事件《一个圆鱼缸引发一场火》

教师：谁能根据自己的经验解释一下火灾发生的原因？

学生讨论后回答：装有水的圆鱼缸相当于一个放大镜，将光线会聚在窗帘上，烤着了窗帘。

教师：你能用老师提供的烧瓶和水模拟一下会聚光线的作用吗？

学生：利用烧瓶和水制成水透镜实验验证

预设意图：从“从生活走进物理”这一教学理念出发，通过真实的新闻事件充分利用学生的好奇心调动学生的学习的积极性。

教师：将你们的眼镜放在太阳下观察光斑的形状，想一想你们的眼镜对光线有什么作用？

学生：观察比较近视镜和远视镜的光斑（如图），描述两种不同的光斑，猜想凹透镜的作用。

预设意图：让学生观察不同透镜的光斑初步认识透镜的种类和所用，为学生从形状和作用上区别两种透镜奠定基础。

教师：请同学们观察桌面上的透镜，辨别出哪些是凸透镜，哪些是凹透镜，并归纳出凸透镜和凹透镜形状上有什么区别。

学生：学生将透镜放在阳光下根据光斑形状辨别透镜种类，归纳透镜的形状特点。

预设意图：让学生在具体的情境中利用刚刚获得的知识经验辨别透镜，自主建构凸透镜和凹凸镜的形状特点，从形状上认识两种透镜。

（1）主光轴

教师讲解：透镜一般是玻璃或树脂制成的、透明的镜子，我们学习的透镜至少有一面是球面，或者两面都是球面。球面透镜只是透镜中的一种，例如散光眼眼镜的镜片就是柱面镜。

我们连接两个球面的球心就得到了一条直线，叫主光轴

（2）光心

教师：光透过三棱镜是传播方向改变。光通过透镜时传播方向改变吗？为什么这样猜想？

学生思考回答：光通过透镜时传播方向会改变，因为光通过三棱镜时传播方向改变了，透镜的形状和三棱镜相似。

（2）请利用你桌上的器材进行实验看会有什么发现？

学生实验发现：光通过透镜上的一个特殊点是光线的传播方向不改变。

（3）教师讲解：光通过透镜上的一个特殊点时光线的传播方向却不改变，这个点叫光心。

预设意图：首先让学生领悟到透镜对光的作用是光的折射现象，再通过实验使学生获得的光通过透镜时传播方向不一定改变的感性认识与实验前的猜想产生认识上的冲突，并利用这一冲突建构光心的概念。

（1）猜想透镜的光路

教师：一束平行光通过凸透镜和凹透镜的光路是怎样的？请按照你的猜想画出光路图，并说出你的依据？

学生：画出两种透镜的猜想光路，并说明透镜可以看成两个三棱镜组合在一起，根据课前画出的三棱镜的光路得出两种透镜的光路。

预设意图：培养学生利用已有的知识经验进行科学猜想的能力。

（2）实验得出透镜的光路

教师：下面请你利用老师提供的器材验证你的猜想。

学生：利用自制教具观察并描画凸透镜和凹透镜的光路。

实验过程中安排一组能力强的学生在实物展台上进行实验，对该组的实验情况进行直播，为实验能力弱的同学提供示范。

预设意图：让学生在预设的实验情境中获得真实的光路，生成光通过透镜时的初步折射规律。

（3）生成两种透镜焦点的概念

教师：从光路看凸透镜对光有什么作用？

学生：对光有会聚作用

教师：平行于主光轴的光线经过凸透镜后会集在主光轴上的一点，我们把它叫焦点。用F表示，焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。

教师提问：凹透镜对光有什么作用？

学生：对光有发散作用

教师：这些发散光线是否也遵循一定的规律呢？

学生观察光路，折射光线的反向沿长线交于一点并作出反向延长线

教师：发散光线的反向延长线也相交于一点，这一点与凸透镜的焦点有什么不同？应该叫什么？

（4）利用光路可逆的规律进一步的理解透镜的光路

教师：对于凸透镜如果入射光线从焦点发出，折射光线射向什么方向？你的依据是什么？

学生：折射光线应该平行于主光轴，因为光路是可逆的

教师：对于凹透镜如果入射光线的延长线过焦点的会聚光线射到凹透镜上，折射光线向什么方向射出？

学生：折射光线平行于主光轴

教师：怎样通过实验验证呢

学生：让入射光线逆着折射光线射入，观察折射光线。

学生实验验证。

预设意图：利用光路可逆内容的教学培养学生运用逆向思维解决简单问题的能力

（1）我们在实验中观察到凹透镜中间区域暗而周围有一圈亮斑，怎样解释这一现象？

如图3所示，由于凸透镜具有发散作用，因此凸透镜中间区域变暗，但在边缘区域，一部分发散的光线和透镜外侧的沿直线传播的光线重合，反而变亮，所以会出现一圈亮斑

（2）灯泡发出的光是平行光还是向四周射出的平行光，给你一块凸透镜和一个小灯泡怎样得到一束平行光？

（3）我们知道太阳光线也是向四周射出的发散光线，但由于太阳距离地球十分遥远，所以太阳射到地球的光线可以看成是平行光。给你一块凸透镜、一张白纸、一把刻度尺怎样测出凸透镜的焦距？

（4）大家外出旅游，特别是登山的过程中常见到写有“请不要随便丢弃透明饮料瓶”的警示牌这是为什么？

（5）为什么雨过天晴时，种植反季蔬菜的农民要及时将透明塑料薄膜上的积水清理掉。

（6）假如我们班同学组成一支探险队在南极遇上了暴风雪。风停雪止，队员才发现存放火柴、望远镜等物品的袋子被刮走了，食物都冰冻了了，面临着饥饿与寒冷的威胁，如何取火？

（7）怎样测出凸透镜的焦距

5．小结

要求学生填写表格，归纳三条特殊光线的规律。