初中物理新北师大版八年级上册第五章 透镜及其应用教案2025秋

第五章透镜及其应用第一节透镜【教学目标】（1）认识凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点、焦距。（2）了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。（3）能保持对自然的好奇心，初步领略自然现象的美好与和谐。【重点难点】（1）透镜对光的作用。（2）粗测凸透镜的焦距。（3）理解会聚和发散。【教学过程】一、创设情景、导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，老师可以把教学内容事先绘制在胶片上，然后用投影仪打在屏幕上，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宇宙，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。前面所说的放大镜的镜片，眼镜的镜片，照相机、投影机、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，请同学们说说想了解有关透镜的哪些问题呢？1.什么叫透镜？2.近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗？若不一样，它们由什么透镜组成？3.透镜对光有什么作用？看来同学们对透镜有很浓厚的兴趣，下面我们就一起来学习有关透镜的知识。二、进行新课（一）透镜1.透镜的种类引导:让同学们观察下列透镜,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。讨论透镜能分为几类?结论: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。展示图片设问:下列透镜哪些是凹透镜?哪些是凸透镜?如何定义?学生阅读教材,总结凸透镜和凹透镜的特点。结论:甲组透镜是凸透镜(中间厚、边缘薄的透镜);乙组透镜是凹透镜(中间薄、边缘厚的透镜)。追问:请同学判断,近视镜是什么透镜?远视镜是什么透镜?2.透镜的几个概念一般透镜的两个面中至少有一个表面是球面的一部分。如果透镜的厚度比球面的半径小很多,这种透镜称为薄透镜。下面我们只研究薄透镜。11 主轴：通过透镜的两个球面球心C1、C2的直线叫作透镜的主光轴，简称主轴。光心:薄透镜的中心O点叫作透镜的光心。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。（二）透镜对光的作用探究方案：将与主轴平行的光束，分别照射在凸透镜和凹透镜上，观察这样的平行光束通过凸透镜或凹透镜后传播方向发生了怎样的变化？现象及分析：在空气中，平行于主轴的光束通过凸透镜后，光向靠近主轴的方向偏折；在空气中，平行于主轴的光束通过凹透镜后，光向远离主轴的方向偏折。探究归纳：凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。（三）焦点、焦距1.概念建立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,用“F”字母表示;焦点到光心的距离叫做焦距,用“f”字母表示,如图甲所示。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,如图乙所示。说明:实验证明,透镜两侧各有一个焦点,两侧焦距相等。2.讲解:透镜的三条特殊光线种类入射光线折射光线图例凸透镜　平行于主轴　经过另一侧的实焦点　经过焦点或从焦点发出　平行于主光轴　经过光心　不改变传播方向种类入射光线折射光线图例凹透镜　平行于主轴　折射光线的反向延长线经过同侧焦点　经过凹透镜另一侧焦点　平行于主轴11 　经过光心　不改变传播方向【课堂小结】回顾本节课的学习内容回顾本节课的学习内容学生梳理知识，交流收获和疑惑。【板书设计】透镜第二节凸透镜成像的规律【教学目标】（1）理解凸透镜成像的规律。（2）知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系。（3）学会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。（4）通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法。（5）体会实验探究活动在认识事物过程中的重要意义，建立生活与物理知识的联系。乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。【重点难点】（1）对凸透镜成像规律的认识和理解。（2）利用凸透镜成像规律解决实际问题。【教学过程】一、创设情景、提出问题多媒体播放视频“凸透镜成像物体运动”。同学们，蜡烛的像好像很听话又很调皮的样子，你们想知道蜡烛运动时成放大或缩小的像可能与哪些因素有关吗？这节课我们就来探究一下凸透镜成像的规律吧！进行新课凸透镜成像规律提出问题：把物体放在距离凸透镜不同的位置，成像有什么特点。实验探究：（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜(f＝10cm)、光屏安装在光具座上，调节它们的高度，使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在一条与光具座平行的直线上。11 （2）将点燃的蜡烛放在距离透镜2倍焦距以外的位置(u>2f),移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,测出物距u和像距v,观察并记录像的正倒、大小、虚实.改变物距,重做这一步。（3）把蜡烛移向凸透镜，使蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距(u＝2f)，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，测出物距u和像距v，观察并记录像的正倒、大小、虚实。（4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间(f<u<2f)，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，测出物距u和像距v，观察并记录像的正倒、大小、虚实.改变物距，重做这一步。（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上(u＝f)，移动光屏，观察能否成像。（6）把蜡烛移动到凸透镜的1倍焦距以内(ｕ<ｆ)，移动光屏，观察在光屏上是否有烛焰的像。如果没有，可从光屏一侧逆着光线向物体一侧观察，记录所看到的像的正倒、大小、虚实以及此时的物距u。改变物距，重做这一步。记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律：①当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。②当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。二倍焦距为成像大小的分界点。③当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。④当u＝f时，不成像。焦点为成像虚实的分界点。⑤当u＜f时，成正立、放大的虚像。实验记录表如下：11 归纳总结：（1）2倍焦距是成放大像和缩小像的分界点,1倍焦距是成虚像和实像的分界点，也是成正立像和倒立像的分界点，还是物像同侧和异侧的分界点。（2）实像与物体分处透镜两侧且倒立，虚像与物体在透镜同侧且正立。（3）成实像时，随着物距的变小，像和像距都变大，成虚像时，随着物距的变小，像和像距都变小。（4）成实像时，像与物左右互换、上下颠倒(左右、上下相反)，成虚像时，像与物左右不互换、上下不颠倒(左右、上下一致)。【课堂小结】回顾本节课的学习内容回顾本节课的学习内容学生梳理知识，交流收获和疑惑。【板书设计】口诀：1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小；实像总是异侧倒，虚像总是同侧正；物近像远像变大，焦点以内反变化。第三节生活中的透镜【教学目标】（1）了解透镜在日常生活中的应用。（2）了解放大镜成像的特点，了解幻灯机和投影仪和照相机的成像原理。（3）了解显微镜和望远镜的基本结构及成像原理。（4）养成乐于探索自然现象和用所学知识解释现象的习惯，初步形成将科学技术应用于实际的意识。11 【重点难点】（1）通过实验活动和观察,归纳出放大镜、幻灯机和投影仪、照相机的成像特点。（2）用组合透镜成像理解显微镜和望远镜的原理。【教学过程】一、创设情景、提出问题多媒体播放幻灯片:问题:幻灯片中涉及了我们生活中常见的一种工具,它的学名叫放大镜,实质是一个凸透镜,凸透镜在生活中还有着非常广泛的应用。本节课我们就来学习——生活中的透镜。二、进行新课（一）放大镜1.实验探究(1)同学们拿出课前准备好的玻璃片，在玻璃片上滴一滴水，然后把它靠近书本，观察书本上字的变化。(2)拿出准备好的放大镜，靠近手指观察指纹或靠近比较小的字观察现象。2.现象分析通过以上两个小实验,我们发现通过水滴和凸透镜,被观察的物体变大了。3.归纳总结：（1）放大镜实质上是一个凸透镜，焦距一般较大。把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，可以看到物体正立、放大的像。（2）从放大镜的探究实验中可以获得以下信息：①放大镜成的是正立、放大的虚像；②放大镜起放大作用时，被观察物体要离它很近；③物体和所成的像在透镜的同侧，不能在另一侧或同一侧用光屏承接；④放大镜离物体越近，成的像越小，离物体越远，成的像越大，但距离大到一定程度时，就起不到放大镜的作用了。（二）幻灯机和投影仪1.结构幻灯机：反光镜:利用凹面镜对光的会聚作用，反射并会聚光后将光射向聚光镜.聚光镜:利用凸透镜对光的会聚作用，将幻灯片各部分均匀照亮.幻灯片:用来成像的物体.镜头:相当于一个凸透镜.屏幕:相当于光屏，用来显示所成的像。11 投影仪：反光镜:利用凹面镜反射并会聚光。聚光镜:利用一组凸透镜会聚光，增加投影片的亮度。投影片:用来成像的物体。镜头:相当于一个凸透镜。屏幕:相当于光屏，用来显示所成的像。平面镜:改变光的传播方向。2.原理幻灯片(或投影片)到镜头的距离为物距，屏幕到镜头的距离为像距，当物距大于1倍焦距、小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像。3.调节（1）使屏幕上的像变大的方法:减小镜头与幻灯片(或投影片)之间的距离，同时增大镜头与屏幕之间的距离。（2）使屏幕上的像变小的方法:增大镜头与幻灯片(或投影片)之间的距离，同时减小镜头与屏幕之间的距离。（三）照相机1.介绍照相机(用课件展示照相机并介绍其构造)(1)镜头:相当于一个凸透镜。(2)胶片:相当于光屏。(3)拓展:调节控制系统。①取景窗:观察所拍景物;②光圈环:控制进入镜头的光的多少;③调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即像距;④快门:控制曝光时间。2.制作模型照相机:首先,请同学们利用手头的器材制作简易的照相机。其次,模拟照相机成像。11 以小组为单位,调试模拟照相机,步骤:(1)镜头对准窗外远处景物,调节相机,直到在半透明纸上得到一清晰的像,观察像的特点。(2)探究:从拍摄远处景物到近处景物,应如何调节透镜到半透明纸之间的距离,纸上的像如何变化?结论:照相机的成像原理:当物体位于凸透镜2倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像。（四）显微镜实验探究：把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体。可以看到水滴就是一个放大镜。如果还看不清小物体，再拿一个放大镜位于水滴的上方。慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你会看到什么现象？现象分析：先用一个接近物体的凸透镜使物体成放大的实像，然后再用另一个接近眼睛的凸透镜把这个实像再一次放大，经过两次放大作用，就能看清很微小的物体了。结论：这就是自制简易显微镜了.一般的放大镜，放大倍数有限，要想看清楚动植物的细胞等非常小的物体，就要使用显微镜.多媒体展示显微镜的结构。提问：(1)显微镜主要由哪几个部分组成？(2)什么是目镜？(3)什么是物镜？(4)物镜的作用是什么？它与生活中哪种透镜作用相似？(5)目镜的作用是什么？它与生活中哪种透镜作用相似？(6)用显微镜观察到的物体是倒立的还是正立的？为什么？归纳总结：被观察物体放在物镜的1倍焦距与2倍焦距之间，通过物镜成一个倒立、放大的实像，这个实像落在目镜的1倍焦距以内，目镜对物镜所成的像再次放大，得到正立、放大的虚像。经过物镜和目镜两次放大之后，我们就可以看清肉眼看不见的微小物体。（五）望远镜自制望远镜：取两个焦距不同的放大镜,一只手握一个,焦距短的放在眼前作为目镜,焦距长的作为物镜,远离眼睛,如图所示,通过两个透镜看前面的物体,调整两个放大镜间的距离,你会发现什么现象呢?设问:你能总结望远镜的结构及成像特点吗?(学生相互交流,然后回答)现象分析:利用物镜使远处的物体成一缩小的实像,这个实像再经过目镜放大,就能看清楚较远处的物体了。归纳总结:(1)结构开普勒望远镜11 (2)原理物镜成倒立、缩小的实像,相当于照相机的镜头。目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜。说明:望远镜的物镜的直径很大,能够会聚很多的光,使得所成的像较明亮。(3)特点:物镜的焦距比较长,目镜的焦距比较短。【课堂小结】回顾本节课的学习内容回顾本节课的学习内容学生梳理知识，交流收获和疑惑。【板书设计】第四节爱眼宣传公益行【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）通过了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处物体都能看清楚的原因。（3）了解近视眼和远视眼的成因及矫正。（4）通过宣传爱眼活动培养学生对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活的意识。【重点难点】（1）了解眼睛的结构，知道眼睛是怎样看清物体的。（2）通过科学方法来爱眼、护眼。（3）知道近视眼和远视眼的特点及其矫正方法。【教学过程】一、创设情景、提出问题如图所示，一直以来，小强总是用这样的姿势看书或电视，近几天他发现自己看不清远处的物体。小强的眼睛为什么看不清远处的物体呢？小强的眼睛怎么了？今天我们就一起来学习有关眼睛和眼镜的相关内容。二、进行新课（一）眼睛提问：同学们知道我们的眼睛为什么能看到自然界中的万事万物吗？眼睛的结构又是怎样的呢？（1）眼睛的结构：有瞳孔、角膜、房水、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。11 （2）眼睛的视物原理：眼球中的角膜、房水、晶状体和玻璃体等的共同作用相当于照相机的变焦镜头，视网膜相当于照相机的底片。从物体射入人眼的光经“凸透镜”折射后，在视网膜上成倒立、缩小的实像。视网膜上面有许多感光细胞，它们感受到光的刺激性信号，通过视神经把信号传递给大脑，人就看见了景物。（3）明视距离：①远点:人眼通过调节所能看清的最远点叫作远点。正常眼的远点在无穷远。②近点:人眼通过调节所能看清的最近点叫作近点。正常眼的近点一般在距眼睛10cm处。③明视距离:一般正常眼观看25cm远的物体时，感到既清楚又不易疲劳，因此把25cm的距离叫作正常眼的明视距离。（二）近视眼和远视眼的成因及矫正方法1.近视眼及其矫正①近视眼的成因设问:观察并比较正常人的眼睛和近视眼有什么不同,成像情况有什么不同?结论:近视眼的晶状体比正常眼的晶状体凸出,对光的会聚能力较强,只能看清近处的物体,而不能看清远处的物体。近视眼将远处的物体成像在视网膜前。②探究实验:近视眼的矫正猜想:应用什么透镜来矫正近视眼,并用实验的方法验证自己的猜测。实验器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、近视眼镜等。方案:组装好器材,使烛焰的像落在光屏前方,此时像变得模糊,把凹透镜放在凸透镜前适当位置观察。现象:光屏上出现了烛焰清晰的像。结论:由于近视眼的晶状体的折光能力太强,因此,可以戴一副凹透镜做的眼镜,让光在进入晶状体前先发散一下,使物体的像刚好成在视网膜上。2.远视眼及其矫正①远视眼的成因设问:观察并比较正常人的眼睛和远视眼有什么不同,成像情况有什么不同?结论:远视眼的睫状体在收缩时,晶状体仍很扁,焦距太长,对光的折射本领过弱,使来自近处的光经过晶状体折射后成像在视网膜后方,看不清近处的物体。②远视眼的矫正11 设问:得了远视眼怎么办?结论:由于远视眼的晶状体的折光能力太弱,因此,可以配戴一副凸透镜做的眼镜,让光在进入晶状体前先会聚一下,使物体的像刚好成在视网膜上。拓展:，近视眼镜用凹透镜制成，焦距f取负值，远视眼镜用凸透镜制成，焦距f取正值。（三）举办爱眼宣传活动１.现状:当前，我国各年龄段青少年的近视呈现发病年龄早、进展快、程度深的趋势，青少年的视力健康问题已经引起全社会的高度关注。作为中学生，我们要积极行动，爱眼、护眼。2.预防近视的方法（1）培养良好用眼习惯，注意眼部卫生。读写时姿势端正，眼睛与书本的距离保持在25cm左右，近距离用眼的时间不宜过长，要间隔休息，经常远眺，避免用不干净的手揉眼睛。（2）改善用眼环境.用眼时应当注意光线充足。不在过于耀眼或过于昏暗的环境下看书。（3）改善生活习惯.规律作息，避免熬夜，多摄入对眼睛有好处的食物。【课堂小结】回顾本节课的学习内容回顾本节课的学习内容学生梳理知识，交流收获和疑惑。【板书设计】11