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4.5 科学探究：凸透镜成像（2课时）一、目标要求1.知识与技能探究并知道凸透镜成像的规律。
了解透镜在、照相机、投影仪、放大镜中的应用。
2.过程与方法通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.情感、态度与价值观具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和生活中的物理道理。
初步建立将科学技术应用于实际的意识二、重点与难点本节教学的重点是探究凸透镜成像的规律，这也是教学的难点。
三、教学过程1通过上一节的学习，我们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是一个凸透镜。
他们都利用凸透镜使物体成像。
照相机所成的像比物体小，而投影仪所成的像比物①引导学生提出问题：凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?然后让学生提出猜想：照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，看来像是放大的还是缩小的，跟物体和像的相对位置有关；无论照相机还是投影仪，物体和所成的像都在凸透镜的两侧，而在放大镜中，实验前先向学生介绍实验装置和做法，使学生明白实验研究什么和怎样去研究。
在学生知道了实验的目的和做法以后，让学生按照课本中列出的实验步骤独立地去实验、观察。
课本上没有用光具座来做实验，是考虑到许多学校没有或只有数量很少的光具座。
如果有用照课本上介绍的方法，先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，调整光屏与透镜的距离，使烛焰在光屏上成一清晰的像，观察像的大小、正倒，分别测量物体、像到凸透镜的距离，把数据记录课本上的表格中。
把蜡烛向凸透镜移近几个厘米，放好后重复以上操作，当蜡烛移到透镜的焦点时，在光继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上已经看不到蜡烛的像，用眼睛直接对着凸透镜在学生实验的基础上，让学生自己总结凸透镜的成像规律，并让他们书面或口头表述自己的观点。
使学生知道：当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。
4.5科学探究：凸透镜成像第一课时教学目标【知识与能力】1、了解透镜的种类。
2、了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
【过程与方法】能在探究活动中，初步形成提出问题的能力。
【情感态度价值观】1、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。
2、初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学重难点【教学重点】认识凸透镜和凹透镜。
【教学难点】凸透镜和凹透镜对光线的作用。
课前准备课件、凸透镜、凹透镜等。
教学过程一、创设情境，引入新课教师讲故事：寒冷的冬天，一批旅行者冒着零下48°C的严寒跋涉着。
到了中午，他们准备生火做饭，可打火机丧失了，怎么办？博士想了一个巧妙的方法：他们砍下一块冰，做成一块水晶般透明的透镜，用这透镜对着阳光，于是就生起了火！同学们，你们信吗？过渡：其实博士做的是一个凸透镜，是透镜的一种，那么我们今天就来认识一下透镜。
二、学习目标教师：看今天我们可能会有什么收获。
1、知道如何区分凸透镜和凹透镜。
2、知道关于透镜的几个概念：主光轴、光心、焦点、焦距。
3、知道凸透镜和凹透镜对光线的作用。
三、新课教学1、识别凸透镜和凹透镜小组活动:教师将透镜分发给各小组，让学生感受两种透镜的特点。
〔教师：我们前后4人一个小组，每组有两种透镜，大家仔细观察，再用手轻轻地摸一摸，感受一下两种镜片有什么不同？〕〔学生体验并答复〕教师讲解：中间厚边缘薄的透镜我们叫凸透镜；中间薄边缘厚的叫凹透镜。
教师出示其他形状的透镜。
再说明透镜是组成照相机、投影仪、显微镜、电影放映机等光学仪器的重要元件。
2、认识几个新名词介绍一下透镜的主光轴和光心。
对于光心，让学生知道大致在透镜的中心处即可。
3、凸透镜和凹透镜对光线的作用教师引导：我们知道两种透镜形状不同，那么光线通过透镜之后的传播方向是不是也不同呢？下面我们让光线分别通过两种透镜后照射到白纸上，看白纸上会有什么现象？小组活动：如果有阳光的话，靠南边的学生借助太阳光，靠北的学生利用手电筒的光〔距凸透镜要远些〕，分别正对透镜照射，我们在透镜的另一侧放一张白纸，调整透镜到白纸的距离，仔细观察白纸上看有什么现象。
4.5科学探究：凸透镜成像【内容归纳】1. 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜，它对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。
凸透镜对任何光束都有会聚作用；平行于主光轴的光线经过凸透镜的两次折射后通过实焦点。
2. 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜，它对光线有发散作用，所以也叫发散透镜。
凹透镜对任何光束都有发散作用；平行于主光轴的光线经过凹透镜的两次折射后变成发散光线，其反向延长线相交于虚焦点。
3. 透镜中的三条特殊光线：其一是通过光心的光线传播光线不改变。
其二是平行于主光轴的光线经折射后过焦点。
其三是过焦点的光线经折射后与主光轴平行。
4. 作光路图注意事项：（1）要借助工具作图；（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；（5）光发生折射时，处于空气中的那个角较大；（6）平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；（7）平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；（8）画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
5. 凸透镜成像：（1）物体在二倍焦距以外(u>2f)，成倒立、缩小的实像(像距：f<v<2f)，如照相机。
（2）物体在二倍焦距处（u=2f），成倒立、等大的实像（v=2f）。
（3）物体在焦距和二倍焦距之间(f<u<2f),成倒立、放大的实像(像距：v>2f)。
如幻灯机、电影机。
（4）物体在焦距之内（u<f）,成正立、放大的虚像。
如放大镜。
（实像总是倒立的，像与物分居透镜的两侧，虚像总是正立的，虚像和物在透镜的同侧；二倍焦距是成缩小和放大实像的分界点，焦点处是成实像和虚像的分界点；当物体向凸透镜移动时，像也移动，物和像移动的方向总是相同的）。
6. 在照相时，拍摄近景应将镜头前伸，离胶片远一些（拉长暗箱）；拍摄远景应将镜头往后缩，离胶片近一些（缩短暗箱）。
5.科学探究：凸透镜成像教学目标三维目标要求—、知识与技能1.了解透镜的种类。
2.了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
3.探究并知道凸透镜成像的规律。
4.了解透镜在投影仪中的应用。
二、过程与方法1.能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
2.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
三、情感态度与价值观1.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和生活中的物理道理。
2.初步建立将科学技术应用于实际的意识。
教学重点和难点一、教学重点1.了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凸透镜的发散作用。
2.探究并掌握凸透镜成像的规律。
二、教学难点1 ■探究并掌握凸透镜成像的规律。
2.了解透镜在放大镜、照相机、电影放映机等光学仪器中的应用。
教学过程情景导入冰遇阳光会融化，冰透镜对着太阳却能聚光使艾绒着火，令人怀疑。
清代科学家郑复光根据《淮南万毕术》的记载，亲自动手做过一些实验，证实冰透镜的确可以取火，他在《镜镜冷痴》中写道：将一只底部微凹的锡壶，内装沸水，用壶在冰面上旋转，可制成光滑的冰透镜，利用它聚集日光，可使纸点燃。
这就是古代中国人的智慧。
那么，冰透镜怎么会有这么大的本领呢？通过本节内容的学习，你就会明白其中的道理。
教学活动本节分为两个教学板块：（1）认识透镜；（2）实验探究：凸透镜成像的规律。
一、认识透镜1.认识透镜镜的种类及几个概念引导：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？点评：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。
问题：下列透镜哪些是凹透镜？哪些是凸透镜？戴眼镜的同学请判断：近视镜是什么透镜？远视镜是什么透镜？甲乙学生阅读教材，用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特点。
点评：透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件（要求会辨认）。
凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等;凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。
第5节科学探究:凸透镜成像第1课时认识透镜教材分析一、课标分析认识透镜的分类,学习凸透镜和凹透镜的区别,了解透镜对光的作用和基本的作图。
二、内容和地位分析本课时是凸透镜成像的第一课时,让学生认识凸透镜和凹透镜,了解透镜不同的作用,学习透镜基本的作图方式,为以后透镜成像规律的学习做好铺垫。
学情分析学生在生活经验中,有关于凸透镜的认识,如使用放大镜,不过不了解放大镜为什么成这样的像,今天这节课的内容就是让学生重新认识透镜。
教学目标1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距,了解凸透镜和凹透镜对光的作用。
2.通过观察凸透镜和凹透镜的实物及挂图,得出两种透镜的不同结构特征,培养学生通过观察抓住事物本质特征的能力,通过实验培养学生研究、探索新问题的能力。
3.通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进行色彩美和线条美的教育。
核心素养通过观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用的演示实验,培养学生的观察能力、学会观察事物的本质特征,培养学生的概括、归纳能力。
重点难点重点:透镜的分类,凸透镜和凹透镜的结构特征及对光的作用。
难点:通过实验找出透镜的焦点、焦距,掌握透镜中特殊光线的作图。
教学过程环节一:导入新课教师出示一组透镜,引导学生认真观察它们的结构(不可用手摸),然后说说它们有什么不同,可以如何进行分类。
学生观察、比较、讨论后,积极发言。
学生1:透镜都是透明的,它们的表面是球面的一部分。
学生2:透镜可以分成两类,一类是两面往外凸;另一类是两面往里凹。
通过实际观察,引起学生对知识的思考。
环节二:认识透镜1.凸透镜和凹透镜教师:(1)透镜是一种折射镜,是用玻璃、石英等透明物质磨制而成的,它的表面是球面的一部分。
光通过透镜经两次折射后改变光路,透镜遵守光的折射规律。
学生在教师的引导下,认识凸透镜和凹透镜。
通过讲解,让学生对凸透镜和凹透镜有初步的认识。
续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节二:认识透镜(2)透镜具有一定的厚度,其厚度直接影响对光的作用,透镜可以分成两类:凸透镜和凹透镜。
第五节科学探究：凸透镜成像学习目标导航1．了解透镜的种类。
2．知道透镜的焦点、焦距．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
3．通过实验探究，认识凸透镜成像的规律。
4．认识凸透镜成像规律在生活中的应用。
教材内容全解知识点一认识透镜1．透镜的类型按其厚薄的形状可分为两类：凸透镜和凹透镜。
是判断透镜类型的方法。
图示”表示，”测定凸透镜焦距最简单的方法就是让平行于主光轴的光线通过凸透镜汇聚于一点，用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离即为焦距，如图4-5-1所示，此凸透镜的焦距为40.0cm-30.0cm=10.0cm3．透镜对光的作用(1)凸透镜对光有会聚作用。
例如平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚到焦点上，如图4-5-2所示。
由于在折射现象中光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，因此利用凸透镜可产生平行光，如图4-5-3所示。
(2)凹透镜对光有发散作用。
例如平行于主光轴的光线经过凹透镜后发散射出，这些发散光线的反向延长线交于焦点。
如图4-5-4所示。
由于在折射现象中光路可逆，因此从凹透镜一侧射向另一侧焦点的光，经凹透镜折射后将平行于主光轴射出，如图4-5-5所示。
（1）凸透镜对光有会聚作用，但光线经凸透镜后并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线的传播方向更靠近主光轴，使它的光束变得更会聚。
如图4-5-6所示。
（2）不能将会聚作用理解成将光线会聚于焦点，只有跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后，才能会聚在凸透镜另一侧主光轴的焦点上。
（1）凹透镜对光有发散作用，是指光线通过凹透镜折射后，折射光线比原来的去射光线的传播方向更远离主光轴，使它的光束变得更分散。
如图4-5-8所示。
（2）不能将发散作用理解成折射光线发散的，只是相对于入射光线变得发散了一些，折射光线可能是发散的，也可能是平行的。
例1 一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，用手电筒通过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使通过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束(如图4-5-7甲所示)。
