初中物理新沪科版八年级全册第四章 神奇的透镜教案2025秋

第四章神奇的透镜本章涉及的是光学中透镜的知识.内容包括：凸透镜与凹透镜、凸透镜的成像规律、眼睛的成像与调节及跨学科实践活动等.本章共有4节：1.第一节“凸透镜与凹透镜”.讲述了凸透镜和凹透镜的结构特点，通过实验探究透镜对光的作用，以及凸透镜和凹透镜的焦点、焦距.2.第二节“探究：凸透镜成像的规律”.探究了凸透镜成倒立缩小实像、倒立等大实像、倒立放大实像、正立放大虚像的规律，介绍了照相机的结构和成像原理.3.第三节“神奇的‘眼睛’”.介绍了眼睛的结构，近视眼、远视眼的成因及其矫正；认识了生活中的透镜：放大镜的成像特点，以及显微镜和望远镜的结构和成像特点.4.第四节“实践探究森林火情缘由”.本章教材的设计强调物理实验的重要性，突出探究性学习.通过对透镜的基本概念和基础实验的教学，提升学生的科学素养.本章特别重视光学知识在实际生活中的应用，能让学生体会到光学与实际生活息息相关，感受到光学的重要性,达到学以致用的目的.【教学目标】1.物理观念：知道凸透镜与凹透镜，知道凸透镜成像的规律；能运用这些规律解释身边的相关现象，说明相关的光学技术应用.2.科学思维：知道薄透镜忽略了透镜的厚度；能根据透镜特点及成像规律等，分析简单的光学问题；能利用证据说出自己的观点.3.科学探究：能完成“探究凸透镜成像的规律”等实验；能提出与透镜成像有关的问题；能收集证据，得出结论，并作出解释.4.科学态度与责任：能认识物理实验的重要性；具有严谨认真的科学态度，具有保护视力的意识；能体会物理学对科技发展的重要作用.【教学重点】透镜及其对光的作用，凸透镜成像的规律，凸透镜的应用.【教学难点】凸透镜成像规律的探究，近视眼、远视眼的成因及其矫正.【教学课时】本章共有4节，建议7课时.第一节凸透镜与凹透镜……………………………………………1课时第二节探究：凸透镜成像的规律…………………………………1课时第三节神奇的“眼睛”……………………………………………2课时第四节实践探究森林火情缘由…………………………………1课时专题二光学作图技巧………………………………………………1课时本章复习和总结………………………………………………………1课时第一节凸透镜与凹透镜【教学目标】1.通过观察与实验，能区分凸透镜和凹透镜，了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.2.能认识光心、焦点和焦距，会画光路图.3.能用这些知识解释生产生活中的相关现象.4.通过教师、学生双边教学活动，鼓励学生提出质疑，养成学生主动思考、善于思考的习惯.在学生的探究过程中培养学生科学的研究方法和动手操作能力.【教学重点】凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用；透镜的焦点、焦距.【教学难点】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.【教具准备】透镜一组、光具座、光源、老花眼镜、近视眼镜、饮料瓶（无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部）、香、火柴、激光演示器、手电筒、多媒体课件.【教学课时】1课时.【教学过程】24 一、新课引入师同学们，在生活中你用过或见过哪些镜子?学生甲：穿衣镜、汽车后视镜、交通镜、哈哈镜.学生乙：老花眼镜、近视眼镜、平光镜、放大镜、三棱镜、太阳镜.师请同学们对你们见过的这些镜子进行分类，并指出分类的根据.学生甲：根据镜面的形状来分，镜面是平的有：穿衣镜、三棱镜，平光镜；镜面是弯曲的有：哈哈镜、老花眼镜、近视眼镜、放大镜、交通镜、汽车后视镜.学生乙：根据能反射光和能透光来分，能反射光的有：穿衣镜、凸面镜、凹面镜，能透光的有：老花眼镜、近视眼睛、平光镜、三棱镜、放大镜.师同学们都回答得很好.这节课我们就来研究生活中能让光透过的这一类镜，也就是透镜.板书：透镜二、进行新课1.识别透镜教师出示一组透镜，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，也就是中间厚，边缘薄.另一类是两面往里凹，也就是中间薄，边缘厚.教师肯定学生的回答，并进行总结和板书.师总结：（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.（2）透镜都具有一定的厚度，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.板书：中间厚、边缘薄的叫凸透镜；中间薄、边缘厚的叫凹透镜.教师展示一个老花眼镜和近视眼镜，请几名同学上讲台通过观察和触摸的方式，对它们进行分类.学生1：我发现近视眼镜中间薄、边缘厚，它应该是凹透镜.学生2：我发现老花眼镜中间厚，边缘薄，它应该是凸透镜.教师肯定学生的回答，并引导学生给例题1中的透镜进行分类，加深学生的理解.例题1（多媒体展示）如图所示的六块透镜中，属于凸透镜的有，属于凹透镜的有（用字母表示）.解析：中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜，这样的透镜有B、E、F三块；中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜，这样的透镜有A、C、D三块.答案：B、E、F；A、C、D.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.透镜对光的作用师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，观察有什么变化？学生：有亮点产生.师请同学们说说这个亮点是怎么形成的？学生1：“亮点”很亮说明它进入我们眼睛中的太阳光较多.24 学生2：亮点的形成是因为太阳光通过凸透镜都会聚到亮点上了.师同学们分析得很对.现在，让我们调整凸透镜到纸的距离，使纸上的光斑变得最小、最亮.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？学生1：说明了凸透镜能使太阳光会聚成亮点.学生2：用凹透镜无论如何移动，都得不到很小、很亮的光斑，因此凹透镜不能使太阳光会聚.师同学们回答得非常好，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，我们来设计几个实验.（教师引导学生分组进行实验1、2、3）实验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.再换凹透镜重做上面的实验，无论怎么移动光屏都没亮点.实验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相互靠拢，通过凹透镜的光相互远离.实验3：用激光演示器将平行光分别射向凸透镜和凹透镜，观察到经过凸透镜的光相互靠拢，经过凹透镜的光相互远离.教师引导学生通过实验分析，得出结论.板书：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.3.透镜的焦点和焦距（1）透镜的主光轴和光心教师用多媒体播放透镜的结构图（如下图），引导学生观察透镜的主光轴和光心.师研究透镜时常用到两个科学术语：主光轴和光心.如图所示，通过光心且垂直于透镜表面的直线叫做主光轴，简称光轴.光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心.可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心.师通过凸透镜光心的光线传播方向不改变.板书：（1）主光轴：通过光心且垂直于透镜表面的直线叫做主光轴.（2）光心：主光轴上经过透镜中心的点叫做透镜的光心.（2）焦点和焦距师下面我们再进一步学习关于透镜的两个重要科学术语：焦点和焦距.它们决定了透镜对光的折射能力.教师用多媒体播放课件“透镜的焦点和焦距”，并讲解.透镜的焦点和焦距（多媒体课件）24 例题2在利用光具座进行凸透镜成像的实验中，如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.该凸透镜的焦距是cm.解析：一束平行于凸透镜主光轴的光通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑处就是焦点所在.由图可知，焦距为11.0cm.答案：11.0.教师用多媒体展示课件“凸透镜与凹透镜的比较”，并讲解.24 （3）透镜中的三条特殊光路师在透镜中有三条特殊的光线分别是：①平行于主光轴的光线；②通过焦点（或反向延长线通过焦点）的光线；③通过光心的光线.这三条光线通过透镜后的折射情况是怎样的呢？下面我们就一起来探究它们.教师用多媒体播放课件“透镜中的三条特殊光路”，并讲解.（教师指导学生利用光的折射规律来理解透镜中的三条特殊光路：垂直入射介质表面的光线方向不变；在光的折射现象中光路是可逆的）例题3如图所示，SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴，SB过左焦点，请画出这两条光线通过凸透镜后出射光线（注意标出箭头方向）.24 解析：从S点发出的光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴.答案：例题4在如图所示的方框中各有一个透镜，图中画出了光线通过透镜前后的传播方向.请在方框中填入适当的透镜.解析：判断折射光线相对于入射光线是会聚了还是发散了，可以采用延长入射光线的方法，如图甲所示，比较折射光线与入射光线的延长线，发现折射光线更靠近主光轴，说明此折射光线相对于入射光线是会聚了，该透镜为凸透镜.如图乙所示，折射光线与主光轴交点相对于入射光线的延长线与主光轴的交点离透镜的光心更远了，此折射光线相对于入射光线是发散了，该透镜为凹透镜.答案：【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】这节课我们学习的重点是探究凸透镜、凹透镜对光线的作用，及凸透镜、凹透镜的焦点和焦距.难点是根据透镜对光线的作用特点来完成光路图.学习时应做好实验，认真观察现象，并注意运用已学过的光路可逆性原理来完成有关的光路图.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】24 第二节探究：凸透镜成像的规律【教学目标】1.知道凸透镜的成像规律.2.能完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，有安全意识，能完成实验报告.3.能提出与透镜成像相关的问题，清楚实验步骤的意义，能分析实验数据，归纳得出结论；有进一步拓展探究的兴趣.4.能用凸透镜成像的规律解释生活中的相关现象.【教学重点】通过实验探究凸透镜成像规律，知道照相机成像原理.【教学难点】指导学生在探究过程中，归纳得出凸透镜成像的规律.【教具准备】光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、灯泡、刻度尺、多媒体课件.【教学课时】1课时.【教学过程】一、新课引入小水珠实验：把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字.揭秘“小水珠”并进行设问：你玩过这个游戏吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？师我们现在用笔在纸上画一个箭头，就透过我们的小水珠先离得近一些来观察箭头，然后逐渐离开，注意你在移动过程中，看到的像发生了怎样的变化?学生：一开始我看到正立的、放大的箭头，后来我把小水珠向上移，看到箭头变小了，而且是倒像.师其实小水珠相当于一个放大镜，也就是凸透镜，成放大的像，但凸透镜总能成放大的像吗？二、进行新课1.凸透镜可以成像师我们通过刚才的小游戏知道凸透镜能成不同的像.有时成放大的像，有时成缩小的像，有时成倒立的像，有时成正立的像.多媒体展示1：（教师通过图讲解，或利用多媒体动画展示讲解）24 师凸透镜能够成像，是由于光的折射.如图，离凸透镜1倍焦距外的物体上某点射到凸透镜上的一束光，我们可以利用其中两条特殊光路来代表该束光的传播路径，第一条与主光轴平行的光线，通过凸透镜后穿过焦点；第二条通过凸透镜光心的光线，传播方向不变，最后我们发现这两条光线会聚于一点，即这束光线会聚于一点，通过凸透镜的折射后得到了该点的实像点（由实际光线会聚而成的像点叫实像点）.多媒体展示2：（教师通过图讲解，或利用多媒体动画展示讲解）师我们知道凸透镜对任何一束光都有会聚作用，但并不是任何一束光经凸透镜折射后都能会聚到一点.如图，离凸透镜1倍焦距内的物体上某点射到凸透镜上的一束光，我们可以利用其中三条特殊光路来代表该束光的传播路径.第一条过凸透镜焦点的光线，通过凸透镜后与主光轴平行；第二条与主光轴平行的光线，通过凸透镜后穿过焦点；第三条通过凸透镜光心的光线，传播方向不变.最后我们发现这三条光线不能会聚于一点，但人眼长期的视觉习惯觉得光沿直线传播，逆着这束光看过去，觉得这束光好像是由点光源S射过来的，通过凸透镜的折射后得到了物点的虚像点（由实际光线的反向延长线会聚而成的像点叫虚像点）.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.凸透镜成像的规律（1）提出问题.师大家先进行分组实验：用一凸透镜在灯泡与墙壁之间移动，你们可观察到什么?学生动手实验：用一凸透镜在灯泡与墙之间移动.学生：可在墙上得到放大、缩小或等大的灯丝的像，也可能在墙上看不到像.师对于凸透镜成像，你想知道什么?(或你想提出什么问题?)学生甲：凸透镜成像有何规律?学生乙：物体与凸透镜之间的距离是否就是影响凸透镜成像情况的主要因素?（2）假设或猜想.师你们的猜想是什么?学生甲：凸透镜成像可能与物体到凸透镜的距离有关.学生乙：与焦距有关.学生丙：与物距和像距的大小有关.学生丁：与像距有关.（3）设计实验.师怎样验证你们的猜想是否正确?学生：实验.师很好，大家都想到了实验，实验是探究物理知识最基本的一种方法.你们准备设计一个什么样的实验方案来证实你们的猜想是正确的?学生：观察光源和凸透镜不同距离时成像的情况，以研究影响凸透镜成像的因素.24 演示实验：教师出示两个焦距相差较大的凸透镜做一次简单的演示，让蜡烛与两个凸透镜距离相同，所成的像不同.师你们观察到了什么现象？学生：蜡烛到两个凸透镜的距离相同，所成像不同.师这个现象说明了什么?学生：说明了物体通过凸透镜成像情况不仅与物体到凸透镜距离有关，还与凸透镜的焦距有关.师下面向大家介绍一个光学专用的实验器材——光具座.光具座上可以固定凸透镜、光屏，放置光源，还可以调节光源、凸透镜、光屏的位置和高度，并有刻度尺，可直接读出光源与凸透镜，光屏与凸透镜的距离，使用方便.教师边介绍边示范，并指出实验时仅供选用.师实验时需哪些器材?学生：蜡烛、火柴、凸透镜、光具座、白板.师还需要知道什么数据?学生：凸透镜的焦距.师你想通过什么办法得知凸透镜的焦距?学生甲：用实验测得.学生乙：查阅说明书.学生丙：问老师.师你们想的这几种方法都可以，不同组的桌面上的凸透镜焦距不同，由于时间有限请你们查阅桌面上的说明书，弄清凸透镜的焦距.学生查阅并交流凸透镜的焦距.师实验时你们准备的蜡烛、凸透镜、光具座和白板，它们起什么作用?学生：凸透镜用来成像，蜡烛点燃后作为光源，白板作为光屏，光具座起到支架作用，还可直接读出物距u和像距v.师请同学们分组讨论，制定出实验步骤，并写在纸上准备全班交流.学生：讨论、制定实验步骤.师下面请同学们打开课本P91页，注意观察表格中的各个项目，做到对实验中要测量的数据、观察的现象心中有数.实验中还需要注意几点，现在请同学们看投影.教师调节实物投影，演示实验中的注意事项，边演示边讲解.教师引导学生设计实验方案：①把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于1倍焦距和2倍焦距的位置.②点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.（注意：此操作的目的是使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察与比较像与物体的关系.③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离.把数据记录在表.④继续把蜡烛向凸透镜靠近，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离，将数据记录在表.⑤当蜡烛移到一定位置上时，光屏上不能成像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜的距离、像与凸透镜的距离、像的大小、像的正倒，填入表格.（4）进行实验.师好，我们来比一比，哪个小组做得最快、最好，注意分工合作.学生分组实验探究，教师巡回检查，答题，指导.表扬做得快、做得好的学生，同时也鼓励做得慢和做错的学生，对不会做的个别学生当场指导.（5）分析论证.24 师现在同学们完成了实验，根据实验数据，结合前面的猜想，你们能得到什么结论?分组讨论后回答.教师投影一组较标准数据，让学生讨论.教师总结并板书.板书：凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜2倍焦距之外时，成缩小、倒立的实像.当物体位于凸透镜2倍焦距处时，成等大、倒立的实像.当物体位于凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大、倒立的实像.当物体位于凸透镜的1倍焦距处时，不能成像.当物体位于凸透镜的1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像.（6）交流评估.老师引导学生对实验中应该注意哪些问题进行交流，并进一步认识实像和虚像.（多媒体展示）例题1在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图所示：24 （1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个（选填“亮点”或“亮环”）为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f＝（选填“5cm”或“10cm”）.（2）凸透镜固定在光具座的零刻度线处，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，至如图所示位置，光屏上会出现清晰的（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向（选填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像.（3）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是放大的（选填“虚像”或“实像”）.解析：（1）平行光线经凸透镜折射后会聚于焦点，利用这个原理常用来测量凸透镜的焦距，在操作时注意使光斑达到最小、最亮.（2）当物距u＝30cm时，u＞2f，成的是倒立、缩小的实像；当光源远离凸透镜时，物距变大，则像距变小，像变小，所以应将光屏向左移动，靠近凸透镜.（3）当u＝7cm时，物距小于焦距，此时成的是正立、放大的虚像.答案：(1)亮点；10cm；(2)缩小；左；(3)虚像.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.3.照相机师下面我们来看一个凸透镜成像的实际应用.教师出示照相机实物，让学生观察照相机的构造.师你能说说照相机的构造吗?学生：镜头、机壳、调焦装置、取景窗、快门按钮……师照相机的“像”是怎么形成的?学生：照相机的镜头就相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成一个缩小的像.胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片.师讲得很好，下面请看课件演示.课件演示照相机的构造、成像过程.多媒体展示1：照相机的构造如图，照相机的主要构造有：镜头、胶片、调焦环、取景窗、光圈环和快门.（1）镜头：一般由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起成像作用；（2）胶片：相当于光屏，用来记录物体经镜头所成的像；（3）调焦环：用来调节胶片和镜头的距离（即像距），以便物体经镜头所成的像清晰地呈现在胶片上；（4）取景窗：为了确定拍摄景物的范围和便于进行拍摄构图；（5）光圈环和快门：用光圈控制进入镜头光的多少；用快门控制曝光的时间，这两点是为了控制曝光量.多媒体展示2：照相机的成像原理24 照相机照相时，被拍照的物体到镜头的距离要远大于镜头的焦距，才能在胶卷上得到倒立缩小的实像.当物距改变时，则成像的大小和胶片距镜头的远近都要随着变化.为了拍出清晰的照片，需要一个装置来改变凸透镜到胶片间的距离，调焦环就是起这个作用.其规律是：“物近像远像变大”，即物距变小，像距会增大，同时像也会变大.若要使像变大些，则物与镜头应近一些，同时把镜头拉出来一些，增大像距，使胶片上的像变清晰.所以拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶卷远些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶卷近一些.平时看到照相机成的像是正立的，这是为了取景方便，经过相机内部器材把镜头第一次成的倒立的像变成正立的，因此切记照相机所成的像是倒立、缩小的实像.师照相机的成像是凸透镜成像规律中的哪一条?学生：当u>2f，成倒立、缩小的实像，像与物在透镜的异侧.师除此之外，摄影机、监控摄像头其实都是一个可以连续拍照的照相机.例题2如图所示是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片.下列说法正确的是（）A.双塔在湖中的倒影是实像B.要使塔的像更大些，小华或相机镜头应向塔靠近些C.要使塔的像更大些，小华或相机镜头应离塔更远些D.要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更近些解析：要解决此题，需要掌握平面镜成像的原理，知道平面镜成的像是虚像.掌握凸透镜成像的原理及应用，知道照相机是根据当物距大于2f时，成倒立、缩小实像的原理制成的.并且物距越大，像越小，像距也越小；物距越小，像越大，像距也越大.双塔在湖中的倒影属于平面镜成像，成的是虚像.所以A说法错误.要使塔的像更大些，应减小镜头与塔之间的距离.所以B说法正确，C说法错误.要使塔的像更小些，应增大镜头与塔的距离，所以D说法错误.答案：B.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】同学们，今天这节课我们通过实验探究了凸透镜在不同条件下成像的规律以及凸透镜成像规律的实验中出现的状况，还学习了照相机的成像原理.这节课的知识还需要大家多联系实际理解运用.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】24 第三节神奇的“眼睛”第1课时眼睛和视力矫正【教学目标】1.了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的.2.了解近、远视眼的视力矫正方式.3.能将透镜成像与人眼成像、视力矫正联系起来，知道科学用眼.【教学重点】用凸透镜成像规律解释眼睛成像及视力矫正原理.【教学难点】将科学知识应用于日常生活的意识的培养.【教具准备】挂图、眼睛模型、盐水杯、几个不同焦距的凸透镜和凹透镜、多媒体课件等.【教学课时】1课时.【教学过程】一、新课引入师眼睛是心灵的窗口.人脑的信息有80％以上是通过人的双眼获得的，人眼看物体类似于凸透镜成像.然而随着人们生活节奏的加快和工作、学习压力的增大，近视眼患者越来越多.人眼为什么能感知外界的光和影？人眼又为什么会出现近视和远视现象呢？学完本课，你就会知道了.二、进行新课1.眼睛的视物原理教师引导学生看教材P95页图4-18“眼睛的主要结构”，让学生通过挂图讲述眼睛的结构（教师可适当提示）.学生1：眼睛的主要部分是眼球，眼球近似球体.此外，还有一些附属结构.学生2：眼球由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜、视神经等组成.学生3：晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜.学生4：外界物体反射来的光线，经过角膜，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体、玻璃体的折射作用，会聚在视网膜上，形成物体的像.学生5：视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体.师简要说来，晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，大家想一想眼睛看物体与什么类似?学生：与凸透镜成像类似.师从物距和像距的关系来看，眼睛看物体相当于生活中的凸透镜成像的哪一种?学生：相当于物体距离凸透镜大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同.板书：人眼视物相当于凸透镜成像.晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体到晶状体（凸透镜）的距离大于2倍焦距，在视网膜上成倒立、缩小的实像.师请一个同学在教室的最前排和最后排看黑板上同一个“大”字.师甲同学在不同位置都能看到“大”24 字，根据凸透镜成像的知识，远近不同的物体成的像的位置是不同的，也就是说要看清远近不同的物体，视网膜(光屏)要不断移动(即眼球在不断变化，用气球模拟)，请大家思考一下：到底什么在变?学生：不是眼球在变，只能是晶状体在改变形状和焦距.师对.其实眼睛在看远近不同的物体，晶状体在睫状体的作用下，改变厚薄，改变焦距(即调焦).课件演示正常眼看远处和近处物体，使学生加深印象.多媒体展示：正常的眼睛：在看远处的物体时，由于周围肌肉的作用，晶状体变得扁平，减弱了对光线的偏折程度，在观看近处的物体时，由于周围物体的作用，晶状体变凸，增大了对光线的偏折程度.因此，无论是远处的物体还是近处的物体都能在视网膜上成清晰的像.可见，在物距改变时，眼睛能靠改变晶状体的厚薄来改变对光的偏折程度，这叫眼睛的调节.板书：人眼看清远近不同物体的原理：晶状体的调节作用.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.近视眼的成因及其矫正师我们的眼睛实在了不起，能根据环境的明暗或物体的距离，自动作出调节，只要眼睛各部分运作正常，总能在视网膜上得到清晰的像.但是有些人患了近视眼后，单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上，那么近视眼是如何形成的呢？学生认真思考并积极发言，教师进行提示引导.师总结：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体.近视眼的视网膜距晶状体过远或者晶状体太厚，折光能力太强，致使远处射来的平行光线还未到达视网膜就已聚成一点，而当光线到达视网膜时又都分散开，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体.师为了能看清物体，应在近视眼睛前面放一个什么镜?说出根据.学生：应放一个凹透镜，因为凹透镜对光线起发散作用.演示实验：模型中的凸透镜相当于晶状体，烧瓶的后壁相当于视网膜，着色液体则表示玻璃体.先放一个焦距较大（即折光能力较小）的凹透镜，光还是会聚在视网膜前.师怎么办?学生：换一个凹透镜.师换一个什么样的凹透镜?学生：换一个更凹的凹透镜，即焦距更短的凹透镜.师怎么判断?学生：用手摸，用眼睛观察.演示：用一个焦距更短的凹透镜可以使光会聚在视网膜上.师可见要矫正近视眼应配戴凹透镜.板书：近视眼的成因及其矫正：近视眼的晶状体太厚，从远处射来的光线会聚在视网膜前，用凹透镜矫正.教师边讲解边用多媒体展示：（1）儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强，睫状体的调节能力大，但是如果看书写字的姿势不正确，书本放得离眼太近，或采光、照明条件不好，或持续用眼的时间过长，都会使睫状体内的肌肉持续收缩.晶状体凸度增大，久而久之，一旦看远方物体时，睫状体内的肌肉就不能放松.变凸的晶状体也不能恢复到正常状态，这样就造成了假性近视.发生假性近视以后，如仍不注意采取有效的防治措施，就会造成变凸的晶状体不能恢复正常，就会变成真性近视.（2）预防近视要做到：①读书、写字姿势要正确，眼与书的距离约33ｃｍ.②看书一小时后休息，要远眺几分钟.③要认真做眼保健操.④不要在直射强光下看书.⑤不在光暗的地方看书.⑥不躺卧着看书.⑦不在走路时看书.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.3.远视眼的成因及其矫正24 （1）远视眼的成因及其矫正师远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体.产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方面上太短，因此来自近处某一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑.为了能看清近处物体.应在远视眼前面放一个什么镜?说出根据.学生：应放一个凸透镜，因为凸透镜对光线起会聚作用.实验演示：远视眼的成因及其矫正.板书：远视眼的成因及其矫正：远视眼的晶状体太薄，从近处射来的光线会聚在视网膜后，用凸透镜矫正.（2）眼镜的度数引导学生阅读教材P97页“科学书屋”.教师边讲解边用多媒体展示下段文字：透镜焦距f的长短标志折光本领的大小.焦距越短，折光本领越大.通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用表示，即.如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是.如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些.平时说的眼镜片的度数，就是镜片的焦度乘以100的值.例如，100度远视镜片的焦度是1m-1，它的焦距是1m.凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数.近视眼和远视眼患者应到有关的眼科医疗部门去检查，请眼科专家诊断应戴什么样的眼镜，如果配制不好，会加剧视力下降.（3）卫生用眼，做好眼保健操师正常眼、近视眼的同学平时应如何做到卫生用眼?学生甲：不要长时间连续用眼，要注意休息.学生乙：要讲究卫生，毛巾要勤洗、勤晒.学生丙：要经常做眼保健操.师大家讲得很好，下面请大家在眼保健操乐曲声中做一遍眼保健操.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】通过本节课的学习，我们知道了眼睛的构造，人眼视物与凸透镜成像一样，知道了近视眼、远视眼的形成原因及矫正，近视眼应配戴凹透镜，远视眼应配戴凸透镜，平时应注意保护眼睛.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】第2课时生活中常用的几种透镜【教学目标】1.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途.24 2.知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用.3.能体会科技进步拓展了人类的视野，能为我国在观察外太空方面的成就感到自豪.4.能有探索自然规律的志趣，以及将知识服务于人类的使命感.【教学重点】放大镜、显微镜和望远镜的成像原理及用途.【教学难点】放大镜、显微镜和望远镜的成像原理.【教具准备】放大镜、光屏、显微镜、望远镜、多媒体课件.【教学课时】1课时.【教学过程】一、新课引入师凸透镜成像的规律是什么?学生回答：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，像与物在透镜异侧.当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，像与物在透镜异侧.当u<f时，成正立、放大的虚像，像与物在透镜同侧.师利用凸透镜成像的性质，人们制成了许多光学仪器，它们就像特殊而神奇的“眼睛”，拓展了我们肉眼的功能.二、进行新课1.放大镜师请同学们将桌面上的凸透镜靠近课本，观察课本上的字，你看到了什么现象?学生：课本上的字被放大了.师那么你手中的凸透镜就是什么?学生：就是放大镜.师对.再请大家判断放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，还是异侧?是实像，还是虚像?判断依据是什么?学生：放大镜所成的像与物是在放大镜的同侧，是虚像，因为用光屏承接不到像，眼睛与物在透镜的异侧，透过凸透镜观察才能看到像，所以像与物在透镜同侧.师你观察得很仔细，讲得很好，放大镜的焦距是较短，还是较长?学生：我猜放大镜的焦距较长.师对.隔着放大镜看物体总是放大的吗?学生：隔着放大镜看较近的物体，物体是正立、放大的，隔着放大镜看远处物体，物体是倒立、缩小的.师你知道这是什么原因吗?学生：因为放大镜是凸透镜，隔着放大镜看近处物体，u<f，所成的像是正立、放大的像，隔着放大镜看远处物体，u>2f，所成的像是倒立、缩小的像.师讲得很好.用放大镜观看近处的物体，物距小于1倍焦距时，像是正立、放大的.因此，物体应放在离放大镜小于1倍焦距的位置才合适.这种情况下，在什么位置所成的像最大?请大家观察.学生：物体离放大镜的距离接近于焦距时，所成的像最大.师对，请全班同学都进行观察.板书：1.放大镜：u<f，成正立、放大虚像.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.显微镜和望远镜（1）显微镜师用放大镜能观察细胞吗?怎么办?学生：不能，用显微镜.师课前我已要求大家查资料，关于显微镜你知道些什么?请大家踊跃举手，向全班同学分享你的收获.24 学生甲：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，用显微镜可以观察微生物细胞等人眼无法直接看见的物体.学生乙：随着科学技术的发展，人们又研制了电子显微镜和隧道显微镜.目前电子显微镜的放大倍数最高可达300万倍，借此人类能观察到许多物体的细微结构.用隧道显微镜甚至可以看到金属原子，因此显微镜被广泛应用于科学研究、工农业生产技术等方面.师两位同学讲得很好.多媒体展示：显微镜的构造及原理1.物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较短；目镜：靠近眼睛的凸透镜，焦距比较长；载物台：用来放置被观察物体（载玻片）的平台；反光镜：通过反光提高载玻片上物体的亮度.反光镜有两面，光线太弱时用凹面镜会聚更多的光线，光线较强时用平面镜反光.2.被观察的物体到物镜的距离在物镜的1倍焦距到2倍焦距间，物体反射的光线经物镜折射后，成倒立、放大的实像，这一实像恰好处在目镜的一倍焦距以内，经目镜成正立、放大的虚像.（2）望远镜.师下面请同学们用望远镜观察远处物体.师你们观察到了什么现象?学生：远处物体被放大了.师远处的物体真的被放大了吗?多媒体展示：望远镜的构造及成像过程.24 1.物镜：靠近被观察的物体的凸透镜，相当于照相机的镜头，焦距较长；目镜：靠近眼睛的凸透镜，相当于放大镜，焦距较短.2.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,像照相机的镜头；目镜的作用是把物镜成的实像放大成虚像.望远镜看远处物体，物体到物镜的距离远大于物镜的二倍焦距，物体通过物镜成倒立、缩小的实像.像虽然缩小，但到人眼的距离比物到人眼的距离小得多，像的视角大于物的视角.物镜所成的实像在目镜的1倍焦距内，再经目镜成正立、放大的虚像.师有疑问吗?学生：物体距离物镜很远，它的像却离物镜很近，根据前面探究的结果，这样所成的像是缩小的，为什么使用望远镜观察物体时会感到物体被放大了?师我们能不能看清一个物体，取决于它对我们的眼睛所成“视角”的大小.望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大.望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以求观测到更暗的星.除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜.多媒体展示：视角从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角.视角的有关知识：（1）视角越大，对物体的观察越清楚.（2）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.（3）到眼睛相同距离时，物体越大，视角越大；同一物体离眼睛的距离越小，视角越大，物体在视网膜上的像越大，但物体不会变大.例如，“一叶障目，不见泰山.”实际上就是视角的问题，一片树叶在人眼的视角可能大于一座山在人眼的视角.例题1自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理.器材：焦距较长的凸透镜一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水.（1）小水滴可看作一个焦距很小的镜，本实验以小水滴作为显微镜的镜，它与被观察物体的间距为10~15mm，如左图所示.（2）如图所示中，任意滴一滴水滴，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头的距离，应该把水珠变（填“厚”或者”薄”24 ），直至看到与原来方向相反的、放大了的箭头.此时，如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是：.（3）透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜，并且保持凸透镜水平，看到的箭头相对于原来的箭头是（填“正立”或“倒立”），如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向（填“上”或“下”）移动.解析：（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的；（2）由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的焦点之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把水珠变得再厚些，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像，此时物距满足：f＜12mm＜2f，即：凸透镜的焦距6mm＜f＜12mm；（3）透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴，凸透镜在同一直线上，此时，凸透镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像；虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的，但旋转的方向是一致的；要使成的虚像更大一些，应增大物距，把凸透镜向上移动.答案：（1）凸透；物；（2）厚；6～12mm；（3）在同一竖直线上；倒立；上.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】通过本节课的学习，我们知道了神奇的“眼睛”——放大镜、显微镜、望远镜的用途和工作原理.显微镜和望远镜在现实生活中并不能经常接触，因此在学习过程中，一定要重视理论联系实际.同学们可以到实验室对照原物件学习其原理和各元件的作用，还要平时多动手、动眼，说不定同学们也会有非常了不起的发现.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】第四节实践探究森林火情缘由【教学过程】一、新课引入师酷暑的天气里，很容易发生森林火灾.有时即便是一个被游客随手丢弃的矿泉水瓶，也可能成为森林火灾的“元凶”.矿泉水瓶真有这么大的“威力”吗？下面我们来看一些相关的新闻报道.多媒体展示：1.近日，德上高速池州境内石台收费站附近，一辆装满桶装矿泉水的货车因未做遮光处理，导致车厢内纸箱板起火，冒出浓烟。24 2.某地附近山场发生森林火灾，警方立即组织人员赶赴现场。经过近1小时的扑救，山火被成功扑灭。随后，森林公安民警对起火原因进行现场勘验，确定起火点附近无人员作业，排除如吸烟丢弃烟火等人为原因，但在现场发现一处被烧焦变形的矿泉水瓶。后经过专家断定：是矿泉水瓶引燃的山火！二、进行新课（一）项目提出某县发生一起森林火灾，山火被扑灭后，森林公安民警对起火原因进行现场勘验，在现场发现一个已经烧焦变形的矿泉水瓶，确认是丢弃的矿泉水瓶引发森林火情.小小的矿泉水瓶为何能引发森林火情，接下来让我们一起探究这个问题.（二）活动方案任务一：了解物体燃烧的条件.1.物体燃烧的条件（1）可燃物：森林中有能够燃烧的有机物质，被称为可燃物，如乔木、灌木、杂草、苔藓、地衣、枯枝落叶等.森林中可燃物的燃点温度各异，一般干枯杂草的燃点为150~200℃，木材的燃点为200~300℃.（2）火险天气：气温高、相对湿度较小时，林区较易起火，当有风时，火势易蔓延，会造成较大损失.（3）引发森林火灾的原因.①自然因素：如雷击火、火山爆发、陨石坠落和泥炭自燃等.②人为因素：人为点火或不经意地遗留火星等引起的火灾.任务二：探究矿泉水瓶能否引燃易燃物.1.探究装水的矿泉水瓶在太阳下的聚焦情况.（1）实验设计：将装有少量水、半瓶水、满瓶水的透明矿泉水瓶分别放在太阳下.（2）观察实验现象.（3）实验结论：装水的矿泉水瓶对太阳光有会聚作用.2.探究装水的矿泉水瓶能否引燃物体.实验设计及操作选择放大镜作为对照组，将火柴头粉末放在焦点附近，同时将温度计放在放大镜和矿泉水瓶的焦点附近，测它们同一时间的温度实验现象放大镜下的火柴头粉末10s左右就燃烧起来，装水的矿泉水瓶下的火柴头粉末20s后也燃烧起来，放大镜焦点处的最高温度为85℃，透明矿泉水瓶焦点处的最高温度为70℃实验结论装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,可以引燃物体实验评估（1）实验中还可将无色塑料矿泉水瓶换成有色的、玻璃的、压瘪的等,探究它们对光的作用.（2）在探究装水的矿泉水瓶能否引燃物体时,天气也是影响因素.选择在晴朗、无风的正午时分,实验更容易成功（三）交流评价24 1.当我们在户外旅游时，不要乱丢矿泉水瓶，看到被随意丢弃的矿泉水瓶，将其捡起投入附近的垃圾箱中.2.装水的矿泉水瓶、特殊形状的香水瓶等放在汽车里面也可能引起火灾，所以不能将其随意放在车内.（四）拓展研究将冰打磨成中间较厚、边缘较薄的形状，就制成了一个冰凸透镜.凸透镜对光有会聚作用，将冰凸透镜正对太阳光，将艾绒放在其焦点处，可以点燃艾绒.【板书设计】实践探究森林火情缘由（一）项目提出（二）活动方案任务一：了解物体燃烧的条件.任务二：探究矿泉水瓶能否引燃易燃物.交流评价（四）拓展研究本章复习和总结【教学目标】1.了解凸透镜和凹透镜，以及透镜的焦点和焦距.2.理解凸透镜成像的规律.3.了解生活中的透镜：照相机、放大镜、显微镜和望远镜.4.了解眼睛成像原理，以及近视眼、远视眼的成因和矫正.【教学方法】1.观察法：观察生活中的平面镜成像、折射现象；观察生活中的透镜以及眼睛的构造和各部分的作用.2.实验法：会一般的探究实验；会使用光具座等进行凸透镜成像的实验.3.讲述结合法：通过典型习题的讲练，帮助学生加深理解知识的内涵，熟悉解题方法与技巧.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1课时.【教学过程】本章总结1.知识结构（用多媒体展示并总结）24 2.例题讲解（用多媒体展示）1.凸透镜成像例题1图A给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置.24 解析：连接AA′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置.由A做平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在A′点.则折射光线与主光轴的交点F为焦点的位置.由于光路是可逆的，所以由A′点射向凸透镜的光线过焦点并会聚于点A.答案：如下图所示：例题2如图所示，此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上（）A.无像B.成倒立缩小的实像C.成倒立放大的实像D.成正立放大的实像解析：由题意知，u＞2f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f；若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则2f＞u＞f，根据光路是可逆的，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像.答案：C.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.眼睛成像与视力矫正例题3小明不注意用眼卫生导致形成了近视眼，他需要戴一副由（选填“凸”或“凹”)透镜片做的眼镜进行视力矫正,该镜片对光有（选填“发散”或“会聚”)作用.解析：近视眼的成因是晶状体变厚或眼球太长，看远处物体时,像成在视网膜的前方，需要配戴凹透镜矫正.答案：凹；发散.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.3.凸透镜成像的应用例题4“十一”去无锡市旅游的小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片甲和乙，如图所示.他产生了这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?小明对此进行了探究.24 (1)小明先后选用了三个焦距分别为15cm、10cm、5cm的凸透镜，在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验，发现所成的像越来越小.请根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大.答：拍摄照片时照相机镜头的焦距较大.(2)在探究过程中，小明总是让物距保持不变，请你说出他这样做的理由.解析：(1)根据像的大小和凸透镜焦距的关系：物距一定时，焦距越小，像越小.甲和乙两张照片中，乙照片上锡山的像比较大，照相机镜头的焦距较大.（2）因为像的大小与物距和焦距都有关系，根据控制变量法，探究像的大小与焦距的关系时，应保持物距不变，改变焦距，观察像的大小变化.答案：(1)乙；(2)控制变量，u不变时，才能得到像的大小与焦距的关系.例题5下列关于凸透镜成像的应用，不正确的是（）A.可以用作放大镜B.可以用作近视镜C.可以用作照相机镜头D.可以用作投影仪镜头解析：凸透镜可以用作远视镜、放大镜、照相机镜头、显微镜的目镜和物镜、望远镜的目镜和物镜等，故A、C、D正确；用作近视镜的是凹透镜，故B错误.答案：B.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.24