第一节 透镜

教学目标

一、知识与技能

1. 了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。

2. 了解凸透镜和凹透镜对光的作用。

二、过程与方法

观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

三、情感态度与价值观

能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：通过观察和实验，了解什么是凸透镜和凹透镜及其对光的作用。

教学难点：指导学生对实验进行仔细观察、分析，最后通过概括得出结论。

教学准备：透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、 去底去 瓶口上部）、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒。

教学过程

一、引入新课

同学们都见过放大镜，利用放大镜我们可以看清用肉眼看不清的小字；有些同学的视力不好，配上合适的眼镜就可以看清本来看不清的物体；假日外出旅游，用照相机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆；上课时，老师可以利用投影仪把教学内容打在幕布上，方便了课堂教学；医院化验室的医生，在显微镜下可以看见血液中的各种细胞；科学家们利用巨大的天文望远镜来观察、接收来自宇宙的信息，通过对这些信息的分析，人们对宇宙越来越了解。前边所说的放大镜的镜片、眼睛的镜片、照相机的镜头、投影仪、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的。

今天，我们就来研究透镜，同学们想了解有关透镜的哪些问题？看来同学们对透镜很有兴趣，提出这么多的问题，要想得出答案，我们就要通过探究和实验来获得。

二、新课学习

（一）凸透镜和凹透镜

在我们的桌子上都有一盒透镜，它们的表面是球面的一部分。同学们认真观察，不要用手摸，看有什么不同，能分几类，找出它们的特征。

学生们在仔细观察、讨论，并进行比较，概括出它们的特征。透镜有两面往里 凹 的，也就是中间薄，边缘厚。也有往外凸的，也就是中间厚边缘薄。

我们把中间厚，边缘薄的叫凸透镜（ convex lens) ；把中间薄，边缘厚的叫凹透镜（ concave lens) 。

通过大家的观察、讨论和概括，我们认识了凸透镜和凹透镜。

板书：一、什么叫凸透镜？什么叫凹透镜？

中间厚、边缘薄的叫凸透镜（ convex lens) ；

中间薄，边缘厚的叫凹透镜（ concave lens ）。

凸透镜和凹透镜生活中常用到，我们桌子上放着帮助人们矫正视力，保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片，看看它们是什么透镜（ lens)?

远视镜的镜片中间厚，边缘薄，是凸透镜；近视镜的镜片中间薄，边缘厚，是凹透镜。我们已经知道了什么是凸透镜和凹透镜，现在观察下图，说说它们中哪些是凸透镜，哪些是凹透镜。

图中甲是凸透镜，图中是凹透镜的是乙图。

我们继续认识凹透镜和凸透镜，大家仔细观察，镜片的两个表面（或至少一个表面）是球面的一部分。接下来我们来看凸透镜和凹透镜的示意图，了解研究透镜时常用的两个科学术语：主光轴和光心。组成透镜的两个球的球心连线叫主光轴，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。

（二）透镜对光的作用

同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，来回移动，观察有什么现象？

有亮点出现，那你知道亮点是怎么形成的吗？ “亮点”会随着纸的来回移动而在亮度上、大小上发生变化。亮点变亮说明它的光进入我们眼睛中的变多。现在，请你动手，让光斑变得最小，最亮。并测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离，记录下来，换另一个凸透镜，重做上面的实验。

再换一个凹透镜，重做上面的实验，纸上能够得到很小、很亮的光斑吗？这说明了什么？用凹透镜无论如何移动，都得不到很小、很亮的光斑。这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用。但是由于我们观察不到光的传播路径，所以为了对这个问题作进一步的研究，我们来设计一个实验。

做法 1 ：把凸透镜放在光具座上，让光源正对照过去，移动光屏，有亮点。再换凹透镜重做，将怎么移动光屏都没亮点。

做法 2 ：将无色透明饮料瓶放在水平桌面上，在瓶中放置点燃的香头，在上面要放凸透镜或凹透镜，这就形成一个“烟室”，用手电筒对准透镜照射，适当调节手电筒和透镜的距离，观察透镜对光的作用，看到通过凸透镜的光线相互靠拢，通过凹透镜的光线相互远离。

板书：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

播放动画： RT010500002817_ 判断透镜的类型

通过此练习，分析光路，确定光线经过透镜是被会聚还是发散，从而确定通过的透镜是凸透镜还是凹透镜。

（三）焦点和焦距

射到地面的太阳光是相互平行的，叫做平行光，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 ocas) ，用“ F ”字母表示，焦点到光心的距离叫做焦距（ f ocal length ）。用“ f ”字母表示。

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。

播放动画：凹透镜的焦点和焦距

（四）动手动脑学物理

1. 拿一两个凸透镜试一试，怎样可以测得凸透镜的焦距。

方法（ 1 ）：拿一个凸透镜正对着太阳光，让光通过凸透镜照到白纸上，移动凸透镜使光斑很小很亮，用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离。

方法（ 2 ）：在光具座上，让光源的光正照到凸透镜，移动光源和光屏，找到光屏上很小很亮的点，用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离。

2. 焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强。凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越 凸 ，焦距越短，每个凸透镜的焦距是一定的。

三、小结

本节课我们学习了以下内容：

1. 我们认识了凸透镜和凹透镜，而且知道了凸透镜的焦点和焦距。

2. 凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上。

3. 凸透镜能产生平行光。但是，凹透镜却能使平行光发散。

四、板书设计

焦点： F

焦距： f