第五章教材分析

1、第五章第五章 透镜及其应用透镜及其应用 (一一)、课标要求、课标要求 认识认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 探究并知道探究并知道凸透镜的成像规律。凸透镜的成像规律。了解了解凸透镜凸透镜 成像规律的应用成像规律的应用 了解人类探索太阳系及宇宙的历程，知道对了解人类探索太阳系及宇宙的历程，知道对 宇宙的探索将不断深入，关注探索宇宙的一宇宙的探索将不断深入，关注探索宇宙的一 些重大活动些重大活动 并非新增并非新增 (二二)、全章概述、全章概述 本章是上一章本章是上一章“光的折射光的折射”知识的延伸。知识的延伸。 对于一束平行光入射，光线越远离透镜主光轴，对

2、于一束平行光入射，光线越远离透镜主光轴， 出射光偏折程度越大，由此产生了发散和会聚出射光偏折程度越大，由此产生了发散和会聚 的效果。的效果。 本章教材的本章教材的核心内容核心内容是是“凸透镜成像的规凸透镜成像的规 律律“。同时也是本章的。同时也是本章的难点内容集中难点内容集中的一节。的一节。 ( (探究的猜想、探究过程中如何得到清新的实探究的猜想、探究过程中如何得到清新的实 像、提高探究能力）像、提高探究能力） 本章教学要立足全章，层层铺垫本章教学要立足全章，层层铺垫,分散难点。分散难点。 逐步达成教学目标。逐步达成教学目标。 (三三)、本章的重点和难点、本章的重点和难点 1.1.重点重点 透

3、镜是照相机、投影仪等光学仪器最重要的组成透镜是照相机、投影仪等光学仪器最重要的组成 部分部分, ,所以所以透镜对光的作用和凸透镜成像的规律透镜对光的作用和凸透镜成像的规律是是 本章的中心内容本章的中心内容, ,也是本章教学的重点。对于探究也是本章教学的重点。对于探究 性活动性活动探究凸透镜成像规律探究凸透镜成像规律, ,也是本章教学重也是本章教学重 点点, ,重点应解决如何探究重点应解决如何探究, ,如何发现问题、探究问如何发现问题、探究问 题、归纳结论、评价等。题、归纳结论、评价等。 2.2.难点难点 “确定清晰的像确定清晰的像” 是做好是做好凸透镜成像规律凸透镜成像规律的关键的关键, ,

4、所以是教学中的难点。另外所以是教学中的难点。另外, ,帮助帮助学生学生自己进行知自己进行知 识建构识建构, ,如何分析数据、写探究报告如何分析数据、写探究报告, ,也是教学中也是教学中 的难点。的难点。 (四四)、各节之间联系、各节之间联系 第一节介绍透镜的基础第一节介绍透镜的基础知识知识及其对光的作用及其对光的作用 第二节介绍生活中的透镜，使学生对生活中的第二节介绍生活中的透镜，使学生对生活中的 常用透镜及成像的情况获得具体，生动的常用透镜及成像的情况获得具体，生动的感性感性 认识。认识。 这两节的作用是从知识方面和探究过程方面为这两节的作用是从知识方面和探究过程方面为 学生的自主探究进行铺

5、垫。学生的自主探究进行铺垫。 第四、五节为透镜知识的应用第四、五节为透镜知识的应用 二、各节教学建议二、各节教学建议 章引入章引入 第一节透镜第一节透镜 认识透镜认识透镜 外观结构外观结构 对光线的作用对光线的作用 引入引入 请你把这些模型按请你把这些模型按形状形状分成分成两两类类 中间薄、边缘厚的镜片是凹透镜中间薄、边缘厚的镜片是凹透镜 主光轴主光轴光心光心 C CC C O O O O CC 除了通过光心其他的光，传播方向又如何呢？ CC 透镜对光的作用透镜对光的作用 这个现象告诉我们：放大这个现象告诉我们：放大 镜能把光会聚起来。放大镜能把光会聚起来。放大 镜是凸透镜，看来镜是凸透镜，看

6、来凸透镜凸透镜 对光有会聚作用对光有会聚作用。那么。那么凹凹 透镜也能使光会聚吗？透镜也能使光会聚吗？ 建议：建议： 补充做凹透镜在阳光下的实验补充做凹透镜在阳光下的实验 换方向演示换方向演示 焦焦 点点 焦距焦距(f)(f) （实）（实）焦点焦点(F):(F):平行于主光轴的平行光经凸透平行于主光轴的平行光经凸透 镜会聚的点镜会聚的点. . F 焦距焦距(f):(f):焦点到光心的距离焦点到光心的距离. . 焦距焦距(f)(f) （虚）（虚）焦点焦点(F):(F):平行于主光轴的平行光经凸透平行于主光轴的平行光经凸透 镜会聚的点镜会聚的点. . 焦距焦距(f):(f):焦点到光心的距离焦点到

7、光心的距离. . 利用探诊中的两个图帮助学生理解透镜对利用探诊中的两个图帮助学生理解透镜对 光的作用光的作用 3737页第页第8 8题题 图图4-94-9 4141页第页第1818题图题图4-144-14 教材93页 建议：建议： 做演示实验做演示实验 测凸透镜焦距的方法测凸透镜焦距的方法 训练学生表达能力训练学生表达能力 第二节生活中的透镜第二节生活中的透镜 设计思路：设计思路： 通过课前调查活动，让学生初步了解透镜在生通过课前调查活动，让学生初步了解透镜在生 活中的应用，然后在课堂上利用半成品材料制活中的应用，然后在课堂上利用半成品材料制 作模型，通过学生制作水放大镜，模型照相机。作模型，

8、通过学生制作水放大镜，模型照相机。 激发学生兴趣。激发学生兴趣。 关注像的正立、倒立和像的大小关注像的正立、倒立和像的大小 将一条小鱼从一个方形鱼缸捞到一个圆将一条小鱼从一个方形鱼缸捞到一个圆 鱼缸，鱼变大了。小鱼真长这么快吗？鱼缸，鱼变大了。小鱼真长这么快吗？ 是不可能的，谁能解开这个谜？是不可能的，谁能解开这个谜？ 教学过程：教学过程： 引入：引入： 引出生活中的透镜引出生活中的透镜 提示：做实验不用图片提示：做实验不用图片 展示：展示：常用放大镜，系列放大镜，老花镜，常用放大镜，系列放大镜，老花镜， 玻璃球，瓶子底，一瓶水等等。玻璃球，瓶子底，一瓶水等等。 放大镜在形状放大镜在形状- -

9、 -凸透镜凸透镜 利用烧杯、水、制作水透镜利用烧杯、水、制作水透镜 体会像的大体会像的大 小以及像与小以及像与 物的位置关物的位置关 系系 通过展示通过展示“水透镜水透镜”体会凸透镜成正立放大体会凸透镜成正立放大的像？的像？ 的条件，形成感性认识。并提出问题：的条件，形成感性认识。并提出问题：当物体远当物体远 离离“水透镜水透镜“时是否能放大时是否能放大？从而引出照相机的？从而引出照相机的 教学。教学。 像和物体在像和物体在 透镜的同侧透镜的同侧 物体离透镜物体离透镜 比较近比较近 教师展示实物照教师展示实物照 相机认识基本结相机认识基本结 构：镜头、机箱构：镜头、机箱 和底片和底片 建议：建

10、议：课前准备一个做好的简易照相机，发现课前准备一个做好的简易照相机，发现 像不清晰从而引出像不清晰从而引出调节调节的问题的问题: 铺垫眼睛和眼铺垫眼睛和眼 镜镜 提出：照相机在设计上，一个关键问题是如提出：照相机在设计上，一个关键问题是如 何使像何使像清晰清晰。不清晰要调清晰，怎么。不清晰要调清晰，怎么 调？调？ 在学生讨论的基础上制作简易照相机，并通过在学生讨论的基础上制作简易照相机，并通过 展示体会展示体会调节底片到镜头的距离调节底片到镜头的距离获取清晰的像获取清晰的像 倒立缩小倒立缩小实实像的过程。像的过程。 简单介绍物简单介绍物 距和像距距和像距 再提出问题：再提出问题： 在折射现象中

11、，光路是可逆的，利用照相机在折射现象中，光路是可逆的，利用照相机 成像的知识，你能分析出如何利用凸透镜实成像的知识，你能分析出如何利用凸透镜实 现现小物成大像小物成大像吗吗? ?引出投影仪的教学引出投影仪的教学 了解投影仪的结构了解投影仪的结构 关于实像和虚像关于实像和虚像 平面镜成虚像平面镜成虚像 （现象、光路图）（现象、光路图） 凸透镜的实焦点、凹透镜的虚焦点、（现象、凸透镜的实焦点、凹透镜的虚焦点、（现象、 光路图）光路图） 这一节从能否用光屏接收引导学生认识虚这一节从能否用光屏接收引导学生认识虚 像和实像像和实像 讲完凸透镜成像规律后再用光路图认识实像讲完凸透镜成像规律后再用光路图认识

12、实像 和虚像和虚像 第三节凸透镜成像的规律第三节凸透镜成像的规律 说明说明: :课标把科学探究能力作为义务教育物理课标把科学探究能力作为义务教育物理 课程的一项重要目标。本节课应把探究的课程的一项重要目标。本节课应把探究的重点重点 放在发展学生的放在发展学生的探究能力，探究能力，提高提高探索兴趣，探索兴趣，培培 养养科学态度和科学精神上科学态度和科学精神上。而不应该简单的放。而不应该简单的放 在知识目标上。因此，在教学中根据自己学生在知识目标上。因此，在教学中根据自己学生 的实际情况把能力目标进一步分解细化，从而的实际情况把能力目标进一步分解细化，从而 转化为转化为具体具体的有的有针对性针对性

13、的教学目标和教学设计。的教学目标和教学设计。 本节课需要两个课时，本节课需要两个课时，第第1 1课时课时重点在于培养学重点在于培养学 生生实验的能力实验的能力，让学生明白，让学生明白实验研究什么和怎实验研究什么和怎 样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、 记录什么？记录什么？第二课时第二课时的重点放在培养学生对实的重点放在培养学生对实 验验数据的分析和论证的能力数据的分析和论证的能力方面，教师引导学方面，教师引导学 生分析表格数据进行简单的比较，分析，让学生分析表格数据进行简单的比较，分析，让学 生进行简单的因果推理，让学生以书面或口头生进行简单的因果

14、推理，让学生以书面或口头 表述自己的观点，归纳总结，这样让学生经历表述自己的观点，归纳总结，这样让学生经历 从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养从物理现象和实验归纳科学规律的过程，培养 了学生的处理信息的能力、分析概括的能力，了学生的处理信息的能力、分析概括的能力， 从而提高了学生的科学素养。从而提高了学生的科学素养。 教学目标：教学目标： 1 1、通过实验探究并知道凸透镜成像的规律、通过实验探究并知道凸透镜成像的规律 2 2、通过探究活动，体验科学探究的过程和、通过探究活动，体验科学探究的过程和 基本研究方法基本研究方法 继续培养学生继续培养学生“进行实验与收集数据进行实验与收集数据”和

15、和“分析分析 与论证与论证”的科学探究能力。让学生体验到科学的的科学探究能力。让学生体验到科学的 结论来自于对数据的收集和分析。以此培养学生结论来自于对数据的收集和分析。以此培养学生 的科学素养。的科学素养。 3 3、体会实验探究活动在认识事物过程中的重、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科学于探索自然现象和日常生活中的物理科学 道理。道理。 仪器仪器 镜头镜头 类型类型 倒立 倒立 正立放大 放大 缩小实像 实像 虚像 异侧 同侧 异侧凸透镜凸透镜 凸透镜凸透镜 凸透镜凸透镜 复习引

16、入复习引入 发现：像的大小、发现：像的大小、正倒正倒跟物距有关跟物距有关 游戏引入游戏引入 u v 40 25 70 V 15cm30cm v物距、像距、像的大小、正倒、虚实、同异侧物距、像距、像的大小、正倒、虚实、同异侧 物距物距等于等于或略或略大于大于一倍焦距时会遇到困难。一倍焦距时会遇到困难。 清晰的像清晰的像 需要解决的问题需要解决的问题; ; 调等高调等高 透镜透镜焦距焦距1010厘米厘米，物距从，物距从4 4厘米开始，每增加厘米开始，每增加3 3 厘米取一组实验数据直到厘米取一组实验数据直到3737厘米，共厘米，共1212组数据组数据。 全班分成四个实验大组，每个大组只测量三组全班

17、分成四个实验大组，每个大组只测量三组 数据，不同组测量不同物距。所有实验数据数据，不同组测量不同物距。所有实验数据各各 组共享。组共享。 如果反复观察都得不到烛焰的像，便填写如果反复观察都得不到烛焰的像，便填写“不不 能成像能成像”，出现无法测量到的数据，可以暂时，出现无法测量到的数据，可以暂时 空空着。着。 思考：能不能从已测量到的数据中得到一些启思考：能不能从已测量到的数据中得到一些启 发。发。 交代：交代： 物距物距cmcm像的性质像的性质像距像距cmcm 实像还是实像还是 虚像虚像 正立还是正立还是 倒立倒立 像的大小像的大小 ( (与物体与物体 比较）比较） 4 4 7 7 1010

18、 3737 焦距为焦距为10cm10cm 对数据进行比较分析对数据进行比较分析 1 1、对比实像和虚像的数据：物距小于、对比实像和虚像的数据：物距小于10cm10cm时成时成 的像都是虚像；物距大于的像都是虚像；物距大于10cm10cm时则成实像。可时则成实像。可 以推想物距等于以推想物距等于10cm10cm时将不能成像。时将不能成像。解决了相解决了相 应小组的困难应小组的困难 2 2、对比像的正立和倒立的数据：物距小于、对比像的正立和倒立的数据：物距小于10cm10cm 时成的像是正立的，物距大于时成的像是正立的，物距大于10cm10cm时像是倒立时像是倒立 的。即实像都是倒立的，虚像都是正

19、立的。的。即实像都是倒立的，虚像都是正立的。 3 3、对比像的大小数据：、对比像的大小数据：（1 1）成虚像时，看）成虚像时，看 到放大的像，成实像时，看到的像有时放大到放大的像，成实像时，看到的像有时放大 有时缩小。（有时缩小。（2 2）。当物距小于）。当物距小于2020cmcm时，像比时，像比 物体大。当物距大于物体大。当物距大于2020cmcm时，像比物体小。时，像比物体小。 可以推想当物距是可以推想当物距是2020cmcm时，实像的大小与物时，实像的大小与物 体等大体等大 补充：补充： 遮挡透镜一部分遮挡透镜一部分 连续移动透镜连续移动透镜 各实验组用各实验组用概括概括的语言来陈述这些

20、规律，为了的语言来陈述这些规律，为了 使规律更有使规律更有普遍性普遍性，教师启发学生用，教师启发学生用焦距的长焦距的长 度度作为物距的作为物距的单位单位。 简洁、有条理的叙述：按物距的三种情况依简洁、有条理的叙述：按物距的三种情况依 次描述像的性质。次描述像的性质。 u u 2f f 2f f u u2f u 2f u f f 为什么从圆形玻璃鱼缸的上方看为什么从圆形玻璃鱼缸的上方看 水显得浅？从旁边看鱼显得大？把水显得浅？从旁边看鱼显得大？把 鱼缸放在阳光下，为什么鱼缸的影鱼缸放在阳光下，为什么鱼缸的影 子里有个较亮的光斑？子里有个较亮的光斑？ 从鱼缸上方看鱼缸，鱼缸底上的光通过水射从鱼缸上

21、方看鱼缸，鱼缸底上的光通过水射 向空气发生了折射，故看起来显得浅；从旁边向空气发生了折射，故看起来显得浅；从旁边 看，凸形的水相当于一个凸透镜，起到放大镜看，凸形的水相当于一个凸透镜，起到放大镜 的作用，我们实际上看到了金鱼的放大的虚像的作用，我们实际上看到了金鱼的放大的虚像 ; ; 凸透镜对太阳光有会聚作用，会聚点处形成凸透镜对太阳光有会聚作用，会聚点处形成 一个较大的光斑。一个较大的光斑。 补充补充 第四节：眼睛和眼镜第四节：眼睛和眼镜 凸透镜成像规律的应用，课标凸透镜成像规律的应用，课标没有具体要求没有具体要求。 加深对凸透镜成像规律的认识，开阔眼界，同加深对凸透镜成像规律的认识，开阔眼

22、界，同 时让学生认识到物理知识与日常生活实际的联时让学生认识到物理知识与日常生活实际的联 系是非常紧密的，物理知识是系是非常紧密的，物理知识是有用的有用的。激发学。激发学 生生学习物理的兴趣学习物理的兴趣。 课前做足功课课前做足功课: : 充分了解学生从生物课上已充分了解学生从生物课上已学过什么学过什么、学生从生活中、学生从生活中 已经已经知道什么知道什么、学生通过查阅资料等手段可以、学生通过查阅资料等手段可以自学到自学到 什么什么。以此来确定我们的课堂教学目标。以此来确定我们的课堂教学目标。 教学目标教学目标 了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见看见物体的物体的

23、通过了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远通过了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远 处和近处的物体都能处和近处的物体都能看清看清的原因的原因 通过通过分析分析近视和远视形成原因，了解眼镜是怎近视和远视形成原因，了解眼镜是怎 样矫正视力的。知道用眼常识，形成爱护眼睛样矫正视力的。知道用眼常识，形成爱护眼睛 的意识。的意识。 物理知识是有用的。激发学生学习物理的兴物理知识是有用的。激发学生学习物理的兴 趣。趣。 闭上眼睛，我们什么都看不见。眼睛是我们闭上眼睛，我们什么都看不见。眼睛是我们 心灵的窗户，它像一架照相机，不断把五彩心灵的窗户，它像一架照相机，不断把五彩 缤纷的世界告诉我们。我们每个人都渴

24、望拥缤纷的世界告诉我们。我们每个人都渴望拥 有一双明亮的眼睛，用来观察周围的事物，有一双明亮的眼睛，用来观察周围的事物， 获取信息。眼睛是如何看到物体的呢？我们获取信息。眼睛是如何看到物体的呢？我们 如何才能拥有一双明亮的眼睛呢？如何才能拥有一双明亮的眼睛呢？ 引入：引入： 眼睛的构造眼睛的构造 照相机照相机眼睛眼睛 结构结构镜头镜头-凸透镜凸透镜晶状体和角膜晶状体和角膜- -凸透镜凸透镜 光屏光屏视网膜视网膜 成像成像倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像倒立、缩小的实像 演示光具座实验演示光具座实验 眼睛是怎样眼睛是怎样看见看见物体的物体的 正常的眼睛既能正常的眼睛既能看清看清近

25、处的物体也能近处的物体也能看清看清远远 处的物体处的物体 物体发出的光（反射的光）通过晶状体和物体发出的光（反射的光）通过晶状体和 角膜折射后，在视网膜上成像角膜折射后，在视网膜上成像 改变焦距和物距，像距不变。改变焦距和物距，像距不变。 眼睛通过睫状体的放松和收缩来改变晶状体眼睛通过睫状体的放松和收缩来改变晶状体 的厚度，从而改变对光的折射能力。的厚度，从而改变对光的折射能力。 远视眼的矫正远视眼的矫正 远视眼远视眼 近视眼的矫正近视眼的矫正 近视眼近视眼 做演示实验做演示实验 探诊探诊5252页第页第1313 题：题： 取下近视取下近视 镜后，为使在光屏镜后，为使在光屏 上成像清晰，在保上

26、成像清晰，在保 持烛焰和凸透镜相持烛焰和凸透镜相 对位置不变的条件对位置不变的条件 下，应如何移动光下，应如何移动光 屏？屏？ 第五节：显微镜和望远镜第五节：显微镜和望远镜 课标要求：课标要求：“了解人类探索太阳系及宇宙的了解人类探索太阳系及宇宙的 历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入， 关注探索宇宙的一些重大活动关注探索宇宙的一些重大活动”。利用望远。利用望远 镜为切入点落实要求。镜为切入点落实要求。 说明：说明： 这一节应定位在这一节应定位在教师组织引导教师组织引导、学生、学生展示交展示交 流流。以达到激发兴趣，巩固知识的目的。以达到激发兴趣，巩固知识的目的 物镜物镜的作用的作用 目镜目镜的作用的作用 增大增大视角视角的方法的方法 显微镜显微镜 显微镜的原理显微镜的原理 使被观察使被观察 的物体成的物体成 一个一个倒立倒立 的的放大放大的的 实像实像,像像投投 影仪影仪的镜的镜 头头 把物镜成把物镜成 的实像，的实像， 再一次再一次放放 大大成成虚像虚像 把物体的像把物体的像 放大放大 分组实验：通过两个凸透镜观察近处物体分组实验：通过两个凸透镜观察近