八年级数学下册第五章透镜及其应用
第1节《透镜》(教学案)
一、教学目标
（一）知识与技能
1．能正确分辨凸透镜和凹透镜，了解透镜的光心、主光轴、焦点和焦距。
2．能说出凸透镜对光起会聚作用、凹透镜对光起发散作用，能正确解释会聚、发散。
（二）过程与技巧
1．通过观察凸透镜和凹透镜的实物及图片，得出两种透镜的两种不同构造，培养中学生通过观察捉住事物的本质特点，还能辨识不同事物的不同特性的能力。
2．经历探究凹透镜和凸透镜对光的作用的实验过程，培养中学生动手、动脑、观察、分析问题的能力。
（三）情感心态和价值观
1．通过分辨凸透镜和凹透镜的过程，培养中学生爱惜光学仪器的好习惯。
2．通过探究性数学学习活动，使中学生获得成功的愉悦，乐于参与数学学习活动。
二、教学重难点
本节介绍了哪些是凸透镜、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，这种知识既是有关透镜的基本知识，也是旁边学习凸透镜成像的打算。透镜在生活中有广泛的应用，是小学光学知识与实际生活的交汇点，透镜的基础知识及其对光的作用是本章的核心内容──凸透镜成像的必备知识，能够把握透镜对光的作用是中学生今后能够学好光学的关键。本节也是光的折射的应用实例，因而本节内容起承上启下的作用。
教学中应注重引导中学生积极参与探究活动，仔细观察实验现象，或直接概括推论，或结合讨论、阅读，接受并认同有关推论。同时，在活动中也应让中学生了解运用实验研究自然现象的基本技巧。使中学生对透镜及其对光的作用有更全面、更深刻的认识，迸发中学生学习光学知识的兴趣。初步培养她们观察化学现象、应用数学知识解释现象的能力，为后续的科学探究活动打下基础。
教学重点：凸透镜和凹透镜对光线的作用；检测凸透镜的焦距的方式。
教学难点：理解光的会聚、发散。
三、教学策略
由日常生活中和现象引入，对透镜的认识由外形到其特点概念，从对光线的通常偏折作用是会聚还是发散，到三条特殊光线，由浅入深，由具体到具象，要符合中学生通常的认知规律。教学中不应只是从理论加以介绍，非常注重通过实验和实际操作，让中学生感受各类术语名词和偏折规律。通过中学生探究实验得出凸透镜对光线的会聚作用以及凹透镜对光线的发散作用，并学会测定凸透镜的焦距。本节教法以实验法为主，讲授法和讨论法为辅，指导中学生通过观察实验现象，讨论剖析实验结果。这样即培养了中学生的观察能力，同时也培养了中学生的合作意识。通过中学生讨论的形式，总结出判定透镜种类的两种方式和三条特殊的光线，培养中学生剖析和归纳的能力。
四、教学资源打算
多媒体讲义、凸透镜、凹透镜、演示用光学元件组一套、老花墨镜、近视墨镜等。
五、教学过程
导出新课（5分钟）
穿衣镜在生活中有广泛的应用。如今大伙仔细观察平面镜和你戴的斜视墨镜，它们有哪些不一样？
对，平面镜能反射光，不能让光透过；斜视墨镜片能让光透过。能让光透过的穿衣镜，我们化学中称为透镜。透镜在生活中有广泛的应用。
朋友们都见过放大镜，借助放大镜可以放大书上的字；有些朋友的视力不好，配上合适的墨镜就可以认清本来看不清的物体；假日外出旅游，用照像机可以把美丽的自然风光留为永恒的记忆；上课时，老师可以借助投影仪把教学内容打在幕布上，便捷了课堂教学；诊所验血室的大夫，在显微镜下可以看到血液中的各类细胞；科学家借助巨大的天文望远镜来观察、接收来自宇宙的信息。前面所说的放大镜的镜框，墨镜的镜框，拍照机的镜头，投影仪、显微镜、望远镜等仪器的镜头，都是由透镜组成的。
中学生观察并回答：平面镜能成像，光不能透过；斜视墨镜片不能成像，能让光透过。
倾听、思考
从中学生已有的生活和学习经验入手，引出化学问题，彰显从生活到化学的课程理念。唤起学习的兴趣。
新课教学（30分钟）
一、凸透镜和凹透镜
你们晓得，青年中学生通常佩带斜视墨镜，老年人戴的通常是近视墨镜（即老花墨镜）。这两种墨镜是不能乱戴的，这说明这两种墨镜不同，到底有哪些不同呢？
仔细观察两种墨镜的镜框，瞧瞧它们有哪些不同？
中学生阅读教材，用自己的理解总结凸透镜和凹透镜的特性。
总结：
凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：近视镜框、照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等。
凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：远视镜框。
通常透镜的两个表面中起码有一个表面是球面的一部份。假如透镜的长度远大于球面的直径，这些透镜叫薄透镜。下边我们只研究薄透镜。
引导中学生观察凸透镜和凹透镜的示意图，了解研究透镜时常用的两个科学术语。
主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。
光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫透镜的光心，可以觉得透镜的光心就在透镜的中心。
班主任掏出一块透镜，请中学生判定它是凸透镜还是凹透镜？你判定的根据是哪些？分别找两位持不同意见的朋友回答。那我们怎么判别谁说得对呢？
许多器材上用的透镜是不能用手摸的，那有没有其他办法来分辨凸透镜和凹透镜呢？
中学生活动：
凸透镜和凹透镜只是外型不同吗？你们分别手持斜视墨镜和散光墨镜，紧靠书上的字，观察书上的文字有哪些变化？
中学生活动：
它们还有哪些不一样？掏出一个凸透镜，正对着太阳光，再把一张纸置于它的另左侧，来回联通，观察到哪些？换一个凹透镜，重做里面的实验，纸上才能得到很小、很亮的光斑吗？这说明了哪些？
中学生交流讨论：它们的形状不同凸透镜成像实验视频教学，远视镜框中间薄、边缘厚，而斜视镜框中间厚、边缘薄。
中学生通过“摸”的方式才能判定是哪种透镜。
中学生：远视墨镜和散光墨镜的成像不同，近视墨镜能成放大的像；斜视墨镜能成缩小的像。
中学生：用凸透镜时，纸上出现一个最小最亮的点（如图1），说明凸透镜能把太阳光会聚到一起。换用凹透镜时，纸上一直得不到很小、很亮的光斑，但是四周比中间还要亮些（如图2）。这说明凹透镜不能让光会聚，而是让光向四周飘动。
通过观察发觉不同事物的本质区别。
通过阅读和作图理解主光轴、光心等概念，了解通过光心的特殊光线。
对中学生进行使用器材要注意器材安全教育。
通过体验发觉两种透镜在成像方面的不同。
通过体验发觉两种透镜在对光的作用方面的不同。为下边进一步探究透镜对光的作用做好铺垫。培养中学生猜测能力，让中学生从原先的经验出发或则从观察的实验出发来做出有依据的推测。
二、透镜对光的作用
后面的实验说明两种透镜对光有不同的作用。假如我们实验时能观察到光的传播路径，看得会更清楚。
1．凸透镜对光的作用
演示实验1：借助激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线，按照演示实验在黑板上描出入射光线。请你推测假如放凸透镜，三条光线将会如何传播？
引导中学生观察折射光线与入射光线的位置关系（如图3）。我们把凸透镜对光线的这些作用就叫会聚。
总结：凸透镜对光起会聚作用，因而凸透镜又叫会聚透镜。
指导中学生用画图法把里面实验中的折射光线画下来。
引导学生理解会聚：折射光线与入射光线比较凸透镜成像实验视频教学，向中间偏折，中间的位置虽然就是主光轴。因而，会聚就是折射光线与入射光线比较，紧靠主光轴。
2．凹透镜对光的作用
演示实验2：借助激光笔在磁性黑板上演示三条平行光线，按照演示实验在黑板上描出入射光线。请你推测假如放凹透镜，三条光线将会如何传播？。
引导中学生类比凸透镜，观察折射光线与入射光线的位置关系。
总结：凹透镜对光起发散作用，因而凹透镜又叫发散透镜。
指导中学生用画图法把里面的实验画下来。
结合演示实验引导中学生解释发散：折射光线与入射光线比较，远离主光轴。
中学生通过讨论回答：前面的光线会向上偏折，下边的会向下偏折，中间的由于通过光心，传播方向不变。
中学生通过讨论回答：前面的光线会向下偏折，下边的会向上偏折，中间的由于通过光心，传播方向不变。
培养中学生科学猜测的能力。
推测得到验证。通过观察体验，进一步感受凸透镜对光的会聚作用。
培养中学生科学猜测的能力。
推测得到验证。通过观察体验，进一步感受凹透镜对光的会聚作用。加深理解凹透镜的发散作用。
三、焦点和焦距
1．凸透镜的焦点和焦距
结合上述凸透镜会聚光的实验，阅读教材，并结合作图回答让中学生明晰：
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点称作焦点，用“F”字母表示；焦点到光心的距离称作焦距，用“f”字母表示。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。
因为这个焦点是由实际光线会聚而成的，所以我们叫它实焦点。
凸透镜有几个焦点呢？朋友们构想一下，假若让一束跟主光轴平行的光线从凸透镜的右侧射向左边，它是否也能会聚于一点呢？让我们一上去观察实验。
演示实验：用激光笔和凸透镜在磁性黑板上演示，激光从凸透镜右侧射向右边，会看见光线会聚于一点。
2．凹透镜的焦点和焦距
光经过凹透镜后的发散是不是也有规律可循？
结合上述实验，问：折射光线相交吗？那把折射光线反向延长呢？班主任借助演示实验，把折射光线反向延长，引导中学生观察折射光线的反向延长线相交在哪。PPT演示平行于凹透镜主光轴的光线的反向延长线通过焦点。
引导中学生小结：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。
总结：
凸透镜和凹透镜的三条特殊光路：
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。
3．检测凸透镜的焦距
（掏出一个凸透镜）怎么可以测得它的焦距？
这有两个半径相同的凸透镜，它们的焦距分别是3cm和5cm，根据实际规格画出平行光经过它们以后的径迹，那个凸透镜使光偏折得更厉害？
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。凸透镜表面的隆起程度决定了它的焦距的长短，表面越凸，焦距越短。
中学生阅读、思考。
中学生：拿一个凸透镜正对着太阳光，让光通过凸透镜照到白纸上，联通凸透镜使光斑最小最亮，用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离。
中学生：焦距短的偏折得厉害。
理解焦点、焦距。
发觉事物的对称性规律。
把握透镜的画图。
用学到的知识解决问题。一方面巩固了新知识，另一方面培养中学生应用知识解决问题的能力。
课堂小结（5分钟）
通过这节课你学到了哪些？中学生回答或与朋友们进行交流，老师恰当总结。
梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师朋友交流，最后总结出本节课的知识点。
培养中学生总结归纳的能力。同时也可以帮助中学生记忆。
五、板书设计