《透镜及其应用》复习教案

《透镜及其应用》复习教案一、复习目标1.知识与技能：*能够准确区分凸透镜和凹透镜，描述它们对光线的基本作用。*回忆并阐述透镜的几个基本概念，如主光轴、光心、焦点、焦距。*熟练掌握凸透镜成像的规律，并能运用这些规律分析实际问题。*了解生活中常见的透镜应用实例，如照相机、投影仪、放大镜、眼睛与眼镜、显微镜和望远镜的基本原理。2.过程与方法：*通过梳理知识脉络，构建透镜及其应用的知识体系。*经历对典型例题的分析与解答，提升运用物理规律解决实际问题的能力，特别是光路图的绘制与成像特点的判断。*培养归纳总结、对比分析以及合作探究的学习方法。3.情感态度与价值观：*感受物理知识在日常生活中的广泛应用，体会物理学的实用价值。*通过对眼睛成像原理及视力矫正的学习，增强爱护眼睛、保护视力的意识。*在解决问题的过程中，体验物理学习的乐趣，培养严谨的科学态度。二、复习重点与难点*复习重点：*凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用。*凸透镜成像规律及其应用。*复习难点：*凸透镜成像规律的理解、记忆与灵活运用（尤其是不同物距下成像的性质、像距变化及应用场景的对应）。*运用透镜成像规律分析解释实际问题，如视力矫正原理。*光路图的规范绘制，特别是焦点、光心等特殊点的运用。三、复习方法讲练结合、小组讨论、问题引导、归纳总结四、复习过程（一）知识梳理与回顾1.透镜的基本概念教师引导：同学们，当我们谈论透镜时，首先要能识别它们。我们学过哪两种基本的透镜？它们在外形上有什么区别？（学生思考回答：凸透镜和凹透镜。凸透镜中间厚、边缘薄；凹透镜中间薄、边缘厚。）教师提问：那么，透镜上有哪些关键的几何要素呢？我们来一起回忆一下。（引导学生回顾：主光轴（通过两个球面球心的直线）、光心（主光轴上的一个特殊点，通过该点的光传播方向不变，薄透镜的光心可认为在透镜中心）、焦点（平行于主光轴的光经透镜折射后，会聚或反向延长线会聚的点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点，左右各一个）、焦距（焦点到光心的距离，用f表示）。）2.透镜对光线的作用教师过渡：透镜最基本的作用就是改变光的传播方向。那么，凸透镜和凹透镜分别对光线有什么作用呢？（学生回答：凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用。）教师强调：这里的“会聚”和“发散”是相对于入射光线的传播方向而言的。凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于焦点；凹透镜能使平行于主光轴的光线发散，其反向延长线交于虚焦点。（可快速板画或展示课件中两种透镜对平行光的作用示意图，强化学生印象。）3.凸透镜成像规律（核心与难点）教师引入：凸透镜是我们学习的重点，它能成不同性质的像。这与什么因素密切相关呢？（学生回答：与物体到凸透镜的距离（物距u）有关。）教师引导：非常好。我们通过实验探究了不同物距情况下，凸透镜所成像的性质（正立/倒立、放大/缩小、实像/虚像）以及像的位置（像距v）。现在，请大家结合自己的记忆和理解，我们一起来梳理一下。（教师引导学生，结合典型情况，逐步回顾并填写或口述以下规律，可以表格形式呈现，也可以分点阐述）*情况一：物体在无限远处（u>2f）*像的性质：倒立、缩小的实像。*像距范围：f<v<2f。*应用举例：照相机、眼睛（正常视物时）。*情况二：物体在二倍焦距处（u=2f）*像的性质：倒立、等大的实像。*像距：v=2f。*应用举例：测量凸透镜焦距（利用u=2f时v=2f）。*情况三：物体在一倍焦距和二倍焦距之间（f<u<2f）*像的性质：倒立、放大的实像。*像距范围：v>2f。*应用举例：投影仪、幻灯机。*情况四：物体在一倍焦距处（u=f）*成像情况：不成像（折射光线平行射出）。*应用举例：制作平行光源（如手电筒、探照灯的“聚光碗”配合灯泡在焦点处）。*情况五：物体在一倍焦距以内（u<f）*像的性质：正立、放大的虚像。*像距：v>u（像与物同侧）。*应用举例：放大镜。教师强调：*实像：由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上，且都是倒立的。*虚像：由实际光线的反向延长线相交而成，不能呈现在光屏上，只能用眼睛看到，凸透镜成虚像时是正立的。*记忆口诀（供参考）：“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小（针对实像而言）”。4.透镜的应用教师过渡：凸透镜成像规律在生活中有着极其广泛的应用。我们刚才在梳理规律时已经提到了一些，现在我们来系统地回顾一下。*照相机：利用u>2f时，成倒立、缩小实像的原理。镜头相当于凸透镜，胶片（或感光元件）相当于光屏。*投影仪（幻灯机）：利用f<u<2f时，成倒立、放大实像的原理。镜头相当于凸透镜，投影片相当于物体（要倒插），屏幕相当于光屏。*放大镜：利用u<f时，成正立、放大虚像的原理。*眼睛：*晶状体和角膜的共同作用相当于一个可变焦距的凸透镜，视网膜相当于光屏。*正常眼睛：能通过调节晶状体的厚薄（焦距），使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的倒立、缩小的实像。*眼镜：*近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向太长，远处物体的像成在视网膜前方。需佩戴凹透镜矫正（凹透镜对光线有发散作用，使像后移到视网膜上）。*远视眼（老花眼）：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向太短，近处物体的像成在视网膜后方。需佩戴凸透镜矫正（凸透镜对光线有会聚作用，使像前移到视网膜上）。*显微镜：由目镜和物镜两组凸透镜组成。物镜成倒立、放大的实像，目镜相当于放大镜，将物镜成的实像再次放大成虚像。*望远镜（开普勒望远镜）：也由目镜和物镜两组凸透镜组成。物镜成倒立、缩小的实像（相当于照相机），目镜相当于放大镜，将物镜成的实像放大成虚像。最终看到的是倒立、放大的虚像（有些望远镜会加正像系统）。（二）难点突破与方法指导1.动态成像规律分析教师提问：当物体在凸透镜的主光轴上移动时，像的位置、大小、性质会如何变化？我们以物体从远处向凸透镜靠近为例来分析。（引导学生总结：对于凸透镜成实像（u>f）时，物近像远像变大；物远像近像变小。成虚像（u<f）时，物近像近像变小；物远像远像变大。）例题1：一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30cm时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物距为15cm时，它的像一定是（）A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像（引导学生分析：由“u=30cm时成放大实像”可知f<30cm<2f，即15cm<f<30cm。当u=15cm时，u<f，故成正立、放大的虚像。答案：C。）2.实像与虚像的区别教师强调：实像和虚像的根本区别在于是否由实际光线会聚而成。实像能用光屏承接，且倒立；虚像不能用光屏承接，正立（凸透镜成像时）。3.光路图的规范绘制教师提示：绘制光路图时，要注意以下几点：*用直尺、铅笔作图，线条清晰。*标出光心O、焦点F。*常见的特殊光线：*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，反向延长线过虚焦点。*过焦点的光线（或延长线过焦点），经凸透镜折射后平行于主光轴；射向凹透镜虚焦点的光线，经折射后平行于主光轴。*过光心的光线，传播方向不改变。*实像用实线，虚像、辅助线（反向延长线）用虚线。（可选取一个典型情况，如“u>2f时成像”，引导学生一起绘制光路图。）（三）典例精析与变式训练例题2：小明用焦距为10cm的凸透镜观察课本上的字，他应将课本放在距凸透镜（）的位置，才能看到正立、放大的字；若他想通过该凸透镜成一个倒立、放大的实像，则物体应放在距凸透镜（）的位置。（答案：小于10cm；大于10cm且小于20cm。考查放大镜和投影仪的成像条件。）变式训练：若例题2中的凸透镜，当物体距离透镜25cm时，在透镜的另一侧能得到一个清晰的像，这个像是（）（填性质），生活中的（）就是利用这个原理制成的。若将物体向透镜方向移动5cm，此时像的大小将比原来的像（）（填“变大”或“变小”）。（答案：倒立、缩小的实像；照相机；变大。考查u>2f时的成像及动态变化。）例题3：如图所示是小明眼睛看物体时的成像情况，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（）（此处应有一个近视眼成像示意图：像成在视网膜前方）A.近视眼，凸透镜B.近视眼，凹透镜C.远视眼，凸透镜D.远视眼，凹透镜（答案：B。考查视力缺陷及矫正方法。）（四）总结反思与知识升华教师引导学生总结本节课复习的主要内容，回顾凸透镜成像规律及其应用中的关键点。教师提问：通过今天的复习，你对透镜及其应用有了哪些新的认识？还有哪些地方感觉模糊，需要课后进一步巩固？教师强调：透镜成像规律是光学部分的核心内容，不仅要记住，更要理解其本质，并能联系生活实际，解释常见的光学现象和设备原理。在解决问题时，要仔细审题，明确已知条件，选择合适的规律进行分析。五、板书设计（或PPT要点）《透镜及其应用》复习1.透镜分类与作用*凸透镜：中间厚边缘薄，对光有会聚作用（实焦点）*凹透镜：中间薄边缘厚，对光有发散作用（虚焦点）*核心概念：主光轴、光心O、焦点F、焦距f2.凸透镜成像规律(u:物距v:像距f:焦距)*u>2f：倒立、缩小、实像，f<v<2f(照相机)*u=2f：倒立、等大、实像，v=2f(测焦距)*f<u<2f：倒立、放大、实像，v>2f(投影仪)*u=f：不成像(平行光源)*u<f：正立、放大、虚像(放大镜)*口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大（实像）3.透镜应用*眼睛：晶状体和角膜(凸透镜)，视网膜(光屏)*近视眼：凹透镜矫正；远视眼：凸透镜矫正*照相机、投影仪、放大镜、显微镜、望远镜4.核心区别*实像：实际光线会聚，倒立，可呈现在光屏上*虚像：光线反向延长线相交，正立（凸透镜），不可呈现在光屏上六、作业布置1.完成教材对应章节的复习题和练习题中关于透镜的部分。2.整理错题本中与透镜成像规律相关的错题，分析错误原因。3.尝试利用身边的材料（如老花镜镜片、透明玻璃杯装水等）制作简易放大镜，并观察其成像效果。4.思考：为什么近视眼患者不戴眼镜时，看远处物体模糊，而看近处物体相对