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【物理素材】 神奇的透镜【一】  

2014-12-10 06:05:15|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《透镜》课标要求









《透镜》课标要求

从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

2.3.5 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。










《透镜》课标解读
江苏丰县初级中学 刘庆贺









一、课标要求

从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

2.3.5 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

二、课标解读

本专题属于课标三大主题之一──“运动和相互作用”主题的二级主题“声和光”。物质处于永恒的运动和相互作用中,物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容,也是学习物理学的基础。教学时应注意联系学生的生活实际,采用多样化的教学方式,发挥实验在物理教学中的重要作用,让学生经历对知识的探究过程,发展学生探究问题和解决问题的能力,培养学生的科学态度和科学精神。具体说明如下:

认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用”主要涉及认知性目标。从行为动词层次水平看,“认识”属于“了解”层次水平。要求学生能够从透镜的外形、成像和透镜对光的作用三个方面来认识凸透镜、凹透镜的区别,使学生学习观察和研究的基本方法,并能意识到把握事物本质的重要性。通过现象了解光路的可逆性,培养学生运用逆向思维解决简单问题的能力。通过认识凸透镜、凹透镜的有关实验探究活动,引导学生通过实验探究,提高观察能力、实验技能以及与他人协作的能力。通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片,得出两种透镜的不同构造,培养学生通过观察抓住事物的本质特征,能够识别不同事物的不同特点的能力。通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生进行色彩美和线条美的教育。并从中体会、认识透镜对光线的作用。具体包括了解什么是凸透镜,什么是凹透镜。了解透镜的焦点、焦距、主光轴、光心以及会聚、发散等概念。了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。能够理解借助太阳光测量凸透镜焦距的方法。通过实验探究了解凸透镜两侧各有一个焦点,两侧的两个焦距相等。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。根据光路的可逆性,理解凸透镜能把平行于主光轴光线会聚于焦点,也能把从焦点发出的光平行射出。能区分生活中的物品如水膜、近视眼镜、老花眼镜、盛水的饮料瓶等属于哪种类型的透镜。

通过实验探究,了解凸透镜与凹透镜的区别:

1.结构不同:凸透镜中央厚,边缘薄;凹透镜中央薄,边缘厚。

2.对光线的作用不同:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。

3.成像性质不同:透镜靠近物体时,凸透镜成放大的像,凹透镜成缩小的像。

了解凸透镜和凹透镜的三条特殊光路,会利用透镜的三条特殊光线完成有关作图。

1.平行于主光轴的光线折射后通过焦点对凹透镜来说,是折射光线的反向延长线经过虚焦点。

2.通过焦点的光线(对凹透镜而言是指其延长线通过焦点的光线)折射后与主光轴平行。

3.通过光心的光线不改变传播方向。

通过实验探究,理解会聚和发散。会聚就是折射光线与入射光线比较,靠近主光轴(有可能不会聚到一点)。发散就是折射光线与入射光线比较,远离主光轴(有可能会聚到一点)。凸透镜对光的会聚作用是表明光通过凸透镜以后会变得收拢些,但是并不意味着一定会聚于一点。如果入射光是发散光束,光经过凸透镜折射后仍可能是发散的,并不能会聚,凸透镜在这里的作用只是减弱了它的发散程度。凹透镜对光的发散作用是表明光通过凹透镜以后会更散开一些,但是散开不一定不能会聚,凹透镜能减弱入射光的会聚程度。










《透镜》重难点突破
江苏丰县初级中学 戴松方









一、教学内容分析

本节介绍了什么是凸透镜、凹透镜、薄透镜、透镜的主光轴、光心、焦点、焦距及透镜对光线的作用等知识,这些知识既是有关透镜的基本知识,也是后面学习生活中的凸透镜和凸透镜成像的准备。教学中注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认知过程,从而激发学生的求知欲望,发掘学生分析问题解决问题的灵感,培养学生分析问题方法的多样性,提高学生解决问题的能力。

教学重点:凸透镜和凹透镜对光线的作用;测量凸透镜的焦距的方法。

教学难点:理解会聚、发散。

二、重难点突破

1认识凸透镜和凹透镜

突破建议:

首先要让学生认识透镜和前面学习过的面镜不同,通过眼镜和小镜子的对比,让学生了解平面镜能反射光,光不能通过。透镜能让光透过,光通过透镜时要发生折射。接着让学生观察眼镜镜片,看看近视镜片和远视镜片有什么不同。要让学生通过探究活动从外形、成像和在阳光下照一照等方面进行区别。

在阳光下照的具体方法是: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,观察到纸上出现一个最小最亮的点,说明凸透镜能把太阳光会聚到一起。换用凹透镜时,纸上始终得不到很小、很亮的点,而且四周比中间还要亮些。这说明凹透镜不能让光会聚,而是让光向四周散开。

然后给学生出示各种各样的透镜:有的中间厚、边缘薄,有的中间薄、边缘厚,并画出样图。再说明透镜是组成照相机、投影仪、显微镜、电影放映机等光学仪器的重要元件,为下一节内容“生活中的透镜”做一个铺垫。

让学生通过阅读并画图了解透镜的主光轴和光心。对于光心,让学生知道大致在透镜的中心处即可。

2.透镜对光的作用

突破建议:

研究凸透镜对光的会聚作用,可让学生分组做,最好人人动手,以增加学生的体验,要使学生对凸透镜这种重要的光学元件对光的作用了解得充分一些。为了让学生清楚地看到光线通过透镜前后的会聚和发散情况,最好让实验的光源发出几条平行光线。如果没有,可以利用几个激光灯并排固定在一起,并让它们同时发出光,这样也可以发出几道平行光线。实验前,可以让学生先画出透镜和相互平行的入射光线,然后猜想:每条光线将会怎样通过凸透镜?然后再实验,学生就会知道观察的重点,学生印象也会比较深。

(1)探究凸透镜对光的作用

利用激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线,根据演示实验在黑板上描出入射光线。请你猜想如果放凸透镜,三条光线将会怎样传播?

引导学生观察折射光线与入射光线的位置关系(如图1)。我们把凸透镜对光线的这种作用就叫会聚。

图1

总结:凸透镜对光起会聚作用,因此凸透镜又叫会聚透镜。

指导学生用作图法把上面实验中的折射光线画出来。

引导学生理解会聚:折射光线与入射光线比较,向中间偏折,中间的位置其实就是主光轴。因此,会聚就是折射光线与入射光线比较,靠近主光轴。

(2)探究凹透镜对光的作用

利用激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线,根据演示实验在黑板上描出入射光线。请你猜想如果放凹透镜,三条光线将会怎样传播?

引导学生类比凸透镜,观察折射光线与入射光线的位置关系。

图2

总结:凹透镜对光起发散作用,因此凹透镜又叫发散透镜。

指导学生用作图法把上面的实验画出来。

结合演示实验引导学生解释发散:折射光线与入射光线比较,远离主光轴。

讲解凸透镜和凹透镜对光的作用,除按照教材要求进行实验,通过实验取得丰富的感性知识外,还可以利用光的折射的初步规律,参照下面的过程来进行分析。当一条光线射向玻璃三棱镜时要发生两次折射。光由空气射入玻璃时,折射光线靠近法线,光进入玻璃以后又从玻璃射入空气中,发生第二次折射,这时折射光线将远离法线折射,两次折射的折射光线都从三棱镜较薄的位置向三棱镜较厚的部分偏折,如图3所示。

图3

如果将两个三棱镜如图4所示的放置,根据上面两个三棱镜对光线的折射可知,当光线照射在这两个三棱镜上时,光线的折射如图4。

图4 图5

如果将两个三棱镜如图5所示的放置,根据上面两个三棱镜对光线的折射可知,当光线照射在这两个三棱镜上时,光线的折射如图4所示。

知道凸透镜中间厚,边缘薄,而凹透镜是中间薄,边缘厚。我们如果把凸透镜看成图4所示的两个三棱镜,把凹透镜看成图5所示的两个三棱镜。是不是就能轻松的理解凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。

学习中要注意纠正学生认识上的误区:只要通过透镜折射后的光线是会聚的,这个透镜就是凸透镜;折射后的光线是发散的,这个透镜就是凹透镜。所谓凸透镜使光线会聚,凹透镜使光线发散,都是相对于入射光线而言的。应明确指出,凸透镜对光线的会聚作用是指把入射光线会聚了,其特征是折射光线比入射光线更靠拢主光轴。凹透镜对光线的发散作用是指把入射光线发散了,其特征是折射后的光线比入射光线更远离主光轴。

3.焦点和焦距

突破建议:

根据实验现象画出光路图,介绍凸透镜的焦点、焦距,并在图上用符号标出。对于学习基础好的学生,还可以进一步说明:

①凸透镜的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生两次折射造成的。

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(光线通过后偏折得厉害)。

③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。

对于凹透镜引导学生观察和总结,平行于凹透镜主光轴入射的光线,折射光线的反向延长线通过焦点,这个焦点不是实际光线的会聚点,我们常称为虚焦点。

最后引导学生总结凸透镜和凹透镜的三条特殊光路,如图6所示:

①平行于主光轴的光线折射后通过焦点对凹透镜来说,是折射光线的反向延长线经过虚焦点。

②通过焦点的光线(对凹透镜而言是指其延长线通过焦点的光线)折射后与主光轴平行。

③通过光心的光线不改变传播方向。










《透镜》 教材插图









【物理素材】 神奇的透镜【一】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室











 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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