5.1透镜---2024-2025学年人教2024版物理八年级上册教学同步课件

认识透镜（10 分钟）​展示凸透镜和凹透镜实物，让学生观察它们的形状。讲解透镜的定义：透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件。凸透镜中间厚、边缘薄，如放大镜、远视眼镜的镜片；凹透镜中间薄、边缘厚，如近视眼镜的镜片。​介绍透镜的一些基本概念，通过图示讲解主光轴，即通过透镜两个球面球心的直线；光心，位于透镜的中心，凡是通过光心的光线，其传播方向不变。让学生观察透镜，尝试指出主光轴和光心的位置。​透镜对光线的作用（15 分钟）​演示实验 1：在水平桌面上放置一个凸透镜，用平行光源（如激光笔组成的平行光装置）发出平行于主光轴的光线照射凸透镜，让学生观察光线通过凸透镜后的传播方向。可以看到光线通过凸透镜后会聚于一点。​讲解凸透镜对光线有会聚作用，这个点叫做凸透镜的焦点，用 F 表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用 f 表示。一个凸透镜有两个实焦点，两侧的焦距相等。通过动画演示，展示不同方向的平行光通过凸透镜后会聚于焦点的过程，加深学生对凸透镜会聚作用的理解。​演示实验 2：换用凹透镜进行实验，同样用平行光源发出平行于主光轴的光线照射凹透镜，让学生观察光线通过凹透镜后的传播方向。可以看到光线通过凹透镜后变得发散，这些发散光线的反向延长线相交于一点。​讲解凹透镜对光线有发散作用，这个点是凹透镜的虚焦点，凹透镜也有两个虚焦点。通过对比凸透镜和凹透镜对光线的作用，让学生明确两者的区别。​探究凸透镜成像规律（20 分钟）​演示实验 3：将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调整它们的高度，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心大致在同一高度。把蜡烛放在较远处（大于 2 倍焦距），移动光屏，观察光屏上成像的情况，记录像的大小、正倒和虚实。​改变蜡烛的位置（在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间），再次移动光屏，观察成像情况并记录。接着把蜡烛放在小于 1 倍焦距处，在光屏上观察不到像，此时通过凸透镜观察蜡烛，记录看到的像的特点。​学生分组实验：将学生分成若干小组，每组配备实验器材，包括光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴等。各小组按照演示实验的步骤，进行实验探究，多改变几次蜡烛的位置，记录不同物距下的成像情况。实验过程中，教师巡视各小组，指导学生规范操作，提醒学生注意观察像的大小、正倒、虚实变化，以及物距和像距的关系。​实验结束后，组织学生分析实验数据，讨论得出凸透镜成像规律：​当物距大于 2 倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，应用于照相机。​当物距等于 2 倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距等于 2 倍焦距，可用于测量凸透镜焦距。​当物距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，像距大于 2 倍焦距，应用于投影仪。​当物距小于 1 倍焦距时，成正立、放大的虚像，像与物在凸透镜同侧，应用于放大镜。​通过动画演示，展示物体在不同位置时，光线通过凸透镜的传播路径以及成像情况，让学生更直观地理解凸透镜成像规律。​透镜成像光路图（10 分钟）​讲解利用三条特殊光线作透镜成像光路图的方法。对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点；过光心的光线传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。对于凹透镜，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其反向延长线通过虚焦点；过光心的光线传播方向不变；指向另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。​以蜡烛为例，在黑板上示范画出蜡烛通过凸透镜在不同位置时的成像光路图，让学生观察作图步骤。然后让学生自己在练习本上画出物体通过凹透镜的成像光路图，教师在旁指导，纠正错误。通过作图，帮助学生进一步理解透镜成像原理和规律。​（三）课堂总结（5 分钟）​与学生一起回顾本节课的主要内容，包括透镜的定义、凸透镜和凹透镜的特点、它们对光线的作用、凸透镜成像规律以及透镜成像光路图的作法。​强调理解和掌握透镜知识对于解释生活中诸多光学现象的重要性，鼓励学生在课后继续观察生活中的透镜应用，尝试用所学知识进行分析。​（四）课堂练习（5 分钟）​在 PPT 上展示练习题，涵盖透镜概念的判断（如判断 “中间薄、边缘厚的透镜是凸透镜” 是否正确）、透镜对光线作用的分析（给出一些光线通过透镜的情境，让学生判断是凸透镜还是凹透镜，并说明光线的变化情况）、凸透镜成像规律的应用（给出物体的位置，让学生判断成像特点；或给出成像特点，让学生判断物体的位置范围）、透镜成像光路图的绘制（给出物体和透镜的位置，让学生画出成像光路图）等方面。例如，给出 “将一个物体放在凸透镜前 30cm 处，在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，该凸透镜的焦距可能是（ ）A. 10cm B. 15cm C. 20cm D. 30cm”“请画出平行于主光轴的光线通过凹透镜后的光路图” 等问题。​学生在座位上独立完成练习，教师巡视观察学生答题情况。练习结束后，公布答案，学生自行批改，针对学生普遍存在疑问的题目，教师进行详细讲解，巩固学生对知识的掌握，及时查漏补缺。1.能正确区分凸透镜和凹透镜。2.能在图中标出凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。3.能说出凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用。（重点）1.中间厚、边缘薄的透镜，叫作凸透镜。2.中间薄、边缘厚的透镜，叫作凹透镜。单击此处编辑母版标题样式主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫作主光轴。光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作光心。注意：（1）属于凸透镜的是 ；它们的共同特点是 。 （2）属于凹透镜的是 ；它们的共同特点是 。 A 、C、DB 、E 、F单击此处编辑母版标题样式中间厚，边缘薄中间薄，边缘厚结论：凸透镜对光有会聚作用。结论：凹透镜对光有发散作用。例2 下面两图是光线经过透镜后的光路图,请选择合适的透镜填入方框内。F主光轴小结：凸透镜有两个焦点。焦点焦点F 焦点虚F焦距凹透镜的焦点和焦距 平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线过主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F)。粗略测量凸透镜的焦距所谓 “会聚” 即是 “向内集中”。凸透镜为什么对光有会聚作用?所谓 “发散” 即是 “向外散开”。凹透镜为什么对光有发散作用？小结：凸透镜对所有光都起会聚作用。小结：凹透镜对所有光线都起发散作用。FFFF1. 通过光心的光线 传播方向不改变。2.平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后过焦点，经凹透镜折射后发散，折射光线的反向延长线过虚焦点。3.经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于主光轴射出 。单击此处编辑母版标题样式例3 要使小灯泡发出的光经某透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ 　 ）A．凸透镜前任意位置 B．凸透镜的焦点上C．凹透镜前任意位置 D．凹透镜的焦点上ＢA. 路径 XB. 路径 YC. 路径 Z例4 如图所示，一条光线射向一凹透镜，下列哪一条是光线的正确路径( ) AXYZ例5 完成下列光路图。FFFFFFFF1.【多选】截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体 （ ） A．可以看做两块凹透镜 B．可以看做一块凸透镜 C．对图示光束具有发散作用 D．对图示光束具有会聚作用 AC2.如图，表示对入射光线起会聚作用的是（　　）BA．（a）图和（b）图 B．（a）图、（b）图和（c）图C．只有（a）图 D．（a）图、（b）图、（c）图和（d）图 3.某同学让凸透镜正对着太阳光，用白纸在透镜的另一侧观察太阳光通过凸透镜后的现象，如图所示，移动白纸使光斑最小、最亮，此时光斑离凸透镜10 cm。据此，我们可以确定此透镜的焦距为（ ） A.5cm B.10cm C.15cm D.20cmB4.在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个 （填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有 作用，可能会引起森林火灾。 凸透镜会聚5.根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。 解：1. (1)凸透镜是中间 、边缘 的透镜；凹透镜是中间 、边缘 的透镜。(2)凸透镜对光有 作用，凹透镜对光有 ⁠作用。(3)焦点是平行于主光轴的光线经凸透镜折射后在 ⁠ 上的会聚点；焦点到凸透镜 ⁠的距离叫作焦距。厚　薄　薄　厚　会聚　发散　主光轴　光心　2. 如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，该光斑所在位置是凸透镜的 点，从图中可知，该凸透镜的焦距是 cm。焦　11.0　3. [教材P119T1变式][2023襄阳]西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成 透镜；“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的 上。凸　焦点　4. 如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中，属于凹透镜的是(　C　)C5. [2024西安期中]某地一辆小型汽车内饰起火，造成经济损失，所幸没有人员伤亡。事后调查起火原因，竟是车主摆放在挡风玻璃下的矿泉水瓶被太阳照射引起的，矿泉水瓶所起的作用相当于(　B　)B6. [2023重庆]请在图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。解：如图所示。7. [2023烟台]光通过透镜会发生折射，请将图中的入射光线或折射光线补画完整。解：如图所示。透镜透镜的几个基本概念上透镜对光的作用透镜的三条特殊光线透镜的分类凹透镜—发散透镜凸透镜—会聚透镜主光轴、光心、焦点、焦距距主光轴、光心、焦点、焦距凸透镜对光起会聚作用凹透镜对光起发散作用