第五章透镜及其应用5．1透镜【知识与技能】1．知道透镜及透镜的分类。

2．凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。

3．凸透镜和凹透镜对光的作用，能画出透镜的三条特殊光线。

【过程与方法】1．让学生探究凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用以及如何测量凸透镜的焦距。

2．引导启发式教学法、讨论合作式教学法、实验教学法、多媒体辅助教学法。

【情感态度与价值观】让学生能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

【情景导入】古代人在没有任何火源的情况下用冰块怎样取火？学习内容：透镜阅读课本P90至P92内容，基本概念和定义用红笔做上记号。

【自学检测】1．透镜有两类：中央厚边缘薄的透镜叫做凸透镜，它对光有会聚作用，所以又叫会聚透镜；中央薄边缘厚的透镜叫做凹透镜，它对光有发散作用，所以又叫发散透镜。

2．通过透镜的两个球面球心的直线叫做主光轴_，每个透镜都有一条主光轴；主光轴上有一个特殊的点，能过它的光线传播方向不改变，这个点叫透镜的光心，用字母O表示。

3．由光的折射规律画出光透过三棱镜和玻璃砖的折射光路图。

【合作探究】教师巡视督促指导一、凸透镜和凹透镜感受凸透镜与凹透镜中间及边缘的厚与薄。

1．下列透镜，属于凸透镜的是①③⑤，它们的共同特点是中间厚，边缘薄，属于凹透镜的是②④⑥，它们的共同特点是中间薄，边缘厚。

讨论：这两类透镜形状有什么共同特点？把讨论的要点记录下来。

至少有一个面是球面的一部分。

2．(1)凸透镜可以看成三棱镜和平行玻璃砖组合的，如下左图所示，三条平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，请画出对应的折射光路图。

(2)凹透镜也可以看成三棱镜和平行玻璃砖组合的，如上右图所示，三条平行于凹透镜主光轴的光线射向凹透镜，画出对应的折射光路图。

二、透镜对光的作用学生动手实验：让太阳光(或手电筒发出的光)垂直镜面分别照射凸透镜和凹透镜(口径一样)，在透镜的另一侧离透镜较近的位置用白纸当作光屏，注意观察白纸上光斑大小的变化。

观察发现：凸透镜后面的白纸上的光斑较小(填“大”或“小”)；凹透镜后面的白纸上的光斑较大(填“大”或“小”)。

讨论：从以上实验，你能得到什么结论？结论：凸透镜对光有________作用；凹透镜对光有______作用。

在下列方框中分别画一个合适的透镜，并确定其位置。

三、焦点和焦距1．演示实验：用三条平行于凸透镜主光轴的光照射凸透镜，发现光线经过凸透镜折射后会靠近主光轴并相交于一点，说明凸透镜能使平行于主光轴的光会聚到一点，这个点叫做焦点，焦点到光心的距离叫做焦距，常用字母f表示，画出对应的光路图。

2．换一个凹透镜，重做上面的实验，纸上能得到很小很亮的光斑吗？3．平行凹透镜主光轴的光线经过凹透镜折射以后会发散，其射出光线的反向延长线也会相交于一点，我们将这个点称为凹透镜的焦点(虚焦点)，画出对应的光路图。

思考和讨论：(1)凸透镜和凹透镜有几个焦点？(2)从凸透镜焦点发出的光线经凸透镜折射后会怎样射出？为什么？(3)对着凹透镜另一面焦点射入的光线经凹透镜折射后会怎样射出？为什么？四、透镜的三条特殊光线1．根据前面的学习，你能总结出经过凸透镜的几条特殊光线吗？它们经过凸透镜折射后分别怎样射出？请画图说明。

(提示：光路可逆原理)总结：(1)____________________的光线经凸透镜折射后__________________；(2)__________________的光线经凸透镜折射后__________________；(3)__________________的光线经凸透镜折射后__________________。

2．根据前面的学习，你能总结出经过凹透镜的几条特殊光线吗？它们经过凹透镜折射后分别怎样射出？请画图说明。

(提示：光路可逆原理，按照前面凸透镜的作图方法，画出凹透镜的几条特殊光线的光路图)总结：(1)____________________的光线经凹透镜折射后__________________；(2)__________________的光线经凹透镜折射后__________________；(3)__________________的光线经凹透镜折射后__________________。

【展示交流】【精讲点拨】完成P93第1题提示：透镜焦距越短说明透镜对光线的折射能力越强。

【即时练习】1．课本上完成P93第4题。

2．思考：为什么在森林里面不能乱丢矿泉水瓶呢？【巩固练习】见课内训练5．2生活中的透镜【知识与技能】1．掌握照相机、投影仪(幻灯机)、放大镜的成像特点。

2．能描述凸透镜成实像与虚像的主要特征。

【过程与方法】经历制作模型照相机的过程，了解照相机的成像原理。

【情感态度与价值观】在观察中增强对物理的兴趣，在探索中培养科学的实验方法，在小组合作中增强集体意识，锻炼团结协作的能力。

【谜语导入】猜猜看：小小一座房，平时不开窗，旅行出了门，把你抓进房。

学习内容：阅读课本P94至P96文字内容，插图，基本概念、定义用红笔做上记号。

【自学检测】1．物体经过照相机形成的像是倒立、缩小的实像。

2．物体经投影仪成倒立、放大的实像。

3．物体经放大镜成正立、放大的虚像。

【合作探究】教师巡视督促指导一、照相机1．P94“想想做做”，动手制作模拟照相机，方法：在直径较大的圆纸筒一端固定一个凸透镜，在直径较小的圆纸筒一端固定半透明塑料薄膜，再把小纸筒有屏幕的一端套入大纸筒内。

制作完成后，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。

回答问题：像是正立还是倒立？像是缩小还是放大？像是虚像还是实像？2．介绍照相机结构：闪光灯、快门、光圈、调焦环、镜头、胶卷、暗箱。

3．让学生说说照相机各部件的作用。

(教师作补充说明)(1)镜头相当于一个凸透镜；(2)照相机底部安放有胶片(或数字感光元件)，它的作用是记录像；(3)还有快门(控制曝光时间)；(4)光圈(控制进入镜头光线的多少)；(5)调焦环(调节镜头焦距，使想要拍摄的物体在照相机上清晰成像)。

4．演示照相机成像过程。

二、投影仪1．介绍结构：反光镜、凸透镜、灯泡、屏幕。

2．教师操作让学生观察其成像的过程。

3．投影仪的工作原理(1)投影仪成的像是放大的，那它所成的像与原物体有什么差异？让学生看投影片上字母F的方向和开口一侧向着哪个方向放置，同时观察像的情况。

(2)引导学生归纳出像是左右颠倒，而且上下也颠倒。

(3)让学生观察投影片(物体)到镜头的距离和像到镜头的距离谁较近一些，得出结论：4．提问：要想在屏幕上得到正立的像则投影片如何放置？将投影片倒立放置或旋转180°放置。

5．如何能让我们看着方便，将画面投在前面的屏幕上？平面镜作用：改变光的传播方向。

灯泡作用：提高投影片亮度，从而使成的得像亮度更高。

三、放大镜1．学生利用放大镜看书本文字(可自制水滴放大镜)。

(1)学生利用凸透镜观察其成像，并回答观察到的像的特点。

(2)让学生用纸承接像，看能否承接的上。

(3)让学生观察放大镜到字的距离的远近变化与所看到的字的大小的变化情况。

2．小结：放大镜工作原理：____________________。

四、实像和虚像1．实像：光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的像，并能使胶片感光记录下来(光屏承接得到像)。

例：照相机和投影仪所成的像。

特点：实像与物体分居凸透镜的两侧，倒立的。

体验凸透镜成实像：学生画凸透镜成实像光路。

2．虚像：通过凸透镜射的光没有会聚，人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从放物同侧成虚像发出的(出射光线的反向延长线会聚成的像)，光屏承接不到，也不能使胶片感光。

例：平面镜所成的虚像，放大镜所成的虚像。

特点：物体和虚像位于凸透镜同侧，正立的。

体验：凸透镜成虚像，学生画凸透镜成虚像光路。

【展示交流】【精讲点拨】P96第4题，以自制照相机为例，怎样改变像的大小。

【即时练习】1．P96第3题。

2．测绘人员绘制地图，需要在直升机上从空中向地面照相，在航空摄影中照相机内的感光胶片上所成的像是(B)A．正立缩小的实像B．倒立缩小的实像C．倒立等大的实像D．倒立放大的实像【巩固练习】见课内训练5．3.1凸透镜成像的规律【知识与技能】1．理解凸透镜成像的规律，知道物距引起像距变化的规律。

2．认识凸透镜成实像、虚像的条件。

3．会画各种成像的光路图。

【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．通过探究凸透镜成像规律的过程，体验科学探究的主要过程与方法。

3．学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

【情感态度与价值观】1．乐于参与观察、实验、制作等科学实践。

2．通过探究活动，激发学生的学习兴趣，培养学生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学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律。

【情景导入】用凸透镜观察课本上的字，让凸透镜逐渐远离课本，发现了什么现象？凸透镜还能成什么样的像？学习内容：凸透镜成像的规律阅读课本P97至P98内容。

【自学检测】凸透镜成清晰的像时，物体到凸透镜光心的距离叫物距。

像到凸透镜光心的距离叫像距。

【合作探究】教师巡视督促指导一、探究凸透镜成像的规律1．提出问题：(根据照相机、投影仪、放大镜的成像特点任选一种)，像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢？2．猜想：(1)________________________________________。

(2)________________________________________。

3．设计实验(根据猜想设计)(1)选择焦距一定的凸透镜，如何测定凸透镜的焦距？你所测得凸透镜的焦距f＝____cm。

让凸透镜正对太阳光，用纸板承接最小最亮点，用刻度尺测亮点到透镜的距离，选择适当大小焦距的凸透镜(方便做实验)，最好在10cm－20cm。

(2)把物距相对于焦距分出不同的区域分析成像：①物距较远处u>2f；②物距较近处f<u<2f；③物距很近处u<f。

根据实验要求设计实验记录表格(每种物距范围选两组)。

4.分三组进行实验探究，并把现象和数据填在表格中，实验步骤：(1)在光具座上从左至右，依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，使它们中心同高(三心同高)，这样做的目的是使成得的像在光屏中央。

(2)把蜡烛光放在较远处，使物距u>2f，调节光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像(轮廓最清)，观察像的大小、正倒，测出物距u，像距v，按要求依次做出表格中其它物距范围的成像实验，将数据填入上表。

5．分析数据，回答下面问题：(1)当物距u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，像距f＜v＜2f；应用：照相机。

当物距f＜u＜2f时，凸透镜成倒立放大的实像，像距v＞2f；应用：投影仪。