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1、光學·透鏡成像作圖·教案?一、教學目標?1．在物理知識方面要求．(1)了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用；(2)了解透鏡的主軸、副軸、光心、焦點、焦平面和焦距；(3)掌握透鏡成像規(guī)律；(4)掌握透鏡成像作圖法．2．通過透鏡成像作圖法的實際訓練，讓學生對透鏡成像規(guī)律的理解更深一步．嚴格的作圖習慣的訓練，使學生體會對科學應有的態(tài)度．3．假設的方法是研究物理問題的重要方法．通過對假設的方法的介紹，讓學生體會到物理學的發(fā)展有許多時候，就是利用了這種方法．提出假設——解釋現(xiàn)象——實驗驗證——完善假設，循環(huán)多次形成科學的理論．?二、重點、難點分
2、析?1．重點是使學生掌握透鏡成像作圖法．透鏡成像作圖的依據(jù)是三條特殊光線．2．學生作圖習慣的培養(yǎng)也是教學的重點，也是難點，難就難在學生有了許多的習慣，有些是不良的習慣．但改起來很困難．透鏡成像作圖法本身就是難點．特別是一般光線經(jīng)透鏡折射后的出射光線的確定，成像位置的確定及大小計算．?三、教具1．觀察凸透鏡、凹透鏡成像規(guī)律．凸透鏡、凹透鏡(幾組)．2．直尺(較長一些，最好在一米左右)．四、主要教學過程?(一)引入新課在初中我們已經(jīng)學習過了凸透鏡、凹透鏡的有關知識，那時候對凸透鏡、凹透鏡的認識是淺顯的，一般來說還停留在定性的認識水平上，今天我們來定
3、量地研究凸透鏡、凹透鏡成像的規(guī)律，應用數(shù)學上幾何作圖的方法來研究．(二)教學過程設計1．透鏡及其分類．兩個側面都磨成球面(或者一面是球面，另一面是平面)的透明體叫透鏡．透鏡通常是用玻璃磨成的．透鏡可以分為凸透鏡和凹透鏡兩類．(1)中間厚、邊緣薄的透鏡叫凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，也叫會聚透鏡．(2)中間薄、邊緣厚的透鏡叫凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，也叫發(fā)散透鏡．凸透鏡和凹透鏡對光線的作用原理可以用棱鏡對光線的偏折作用來說明．透鏡可以被看作是由許多個小三棱鏡組成的，由光線經(jīng)過棱鏡后向底面偏折的知識可知，凸透鏡使光線會聚，凹透鏡使光線發(fā)散．
4、2．有關透鏡的幾個概念．(1)薄透鏡．通常把厚度比球面的半徑小得多的透鏡，叫做薄透鏡．我們高中階段只研究薄透鏡．凸透鏡符號：．凹透鏡符號：(2)主光軸．透鏡的兩個球面都有自己的球心，我們把通過兩球心的直線，叫做透鏡的主光軸，簡稱主軸．用點畫線來表示．(3)光心．主軸跟透鏡的兩面各有一個交點，對于薄透鏡來說，這兩個交點可以看作是重合在一起的，這一點叫做透鏡的光心．用O來表示，光心比較特殊，不僅平行于主軸的光線通過它后方向不變，與主軸成一定角度的光線通過它以后方向也不變．這是因為透鏡的中部可以看作是一小塊平行玻璃板，與主軸成一定角度的光線通過這小塊
5、平行玻璃板后，雖然與入射光線不在一條直線上，但與入射光線平行，產(chǎn)生一定側向位移，對于薄透鏡來說，這個側向位移很小，可以忽略不計．因此通過薄透鏡光心的光線，傳播方向不發(fā)生改變，這是光心的重要性質．(4)焦點．平行于主軸的光線，通過凸透鏡后會聚于主軸上的一點，這個點叫做凸透鏡的焦點．用F、F′來表示．平行于主軸的光線通過凹透鏡后變得發(fā)散，這些發(fā)散光線看起來好像是從它們的反向延長線的交點F發(fā)出來的，點F也是在主軸上，叫做凹透鏡的焦點．凸透鏡的焦點是實焦點，凹透鏡的焦點是虛焦點．(5)焦距．從透鏡的焦點到光心的距離，叫透鏡的焦距，用f來表示．透鏡兩側各
6、有一個焦點，只要透鏡兩側的介質相同，兩個焦點對光心是對稱的，兩個焦距相等．(6)焦平面、副光軸、副焦點：通過主焦點垂直于主軸的平面，叫焦平面；除了主軸以外其他過光心的直線，叫副光軸，簡稱副軸；副光軸與焦平面的交點，叫副焦點．(7)物距．物到鏡心的距離叫物距，用u來表示．(8)像距．像到鏡心的距離叫像距，用v來表示．3．透鏡成像規(guī)律．演示：將幾組凸透鏡、凹透鏡分發(fā)給學生進行觀察．總結透鏡成像規(guī)律．(1)凸透鏡成像規(guī)律．u＞2f在異側f＜v＜2f倒立縮小實像u=2f在異側v=2f倒立等大實像f＜u＜2f在異側v＞2f倒立放大實像u=f?v=∞不成像
7、u＜f在同側v＞u正立放大虛像．?(2)凹透鏡成像規(guī)律．只在凹透鏡同側成正立、縮小的虛像．4．三條特殊光線．(1)跟主軸平行的光線，折射后通過焦點．(2)通過焦點的光線，折射后跟主軸平行．(3)通過光心的光線經(jīng)過透鏡后方向不變．作圖時，應用上面三條光線中的任意兩條，就可以確定不在主軸上的任一發(fā)光點的像．一個物體可以看作是由許多點組成的，每個點發(fā)出的光線通過透鏡后都形成一個像點，一個物點發(fā)出的光線通過透鏡后必交于一個像點處．所有的像點合在一起就是整個物體的像，實際作圖時，只要求作出物體上下兩個端點的像，就可以求出物體的像．因為物體上其他各點的像都
8、在這兩個像點之間．例如要作出物體AB由凸透鏡所成的像(圖1)，要作出物體上兩個端點A和B的像就行了．作A點的像時，可以用發(fā)自A點的兩條光線，一條跟主軸
