第四章光的折射 透镜导学案师生课堂用.docx
《第四章光的折射 透镜导学案师生课堂用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章光的折射 透镜导学案师生课堂用.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第四章光的折射透镜导学案师生课堂用
第四章第一节光的折射导学案(第1课时)
一、学习目标:
1.通过活动认识光的折射规律,能从众多与光有关的现象中辨别出属于光的折射现象,能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象;
2.通过对光的光的折射现象观察、猜测、检验、联想等活动,领悟科学探究的方法。
二、预习交流:
三、互动突破:
(一)探究光的折射规律:
探究活动1:
观察光从空气斜射入水中时的折射情况。
猜一猜:
光从空气斜射入水中时,传播方向是否发生变化?
做一做:
用一束激光射至空水槽的O点,并做个记号。
不改变入射光的方向,不断向水槽里注水,观察水槽中光斑的位置变化情况。
技巧:
如何更明显的显示出光路?
答:
。
交流:
光从空气斜射入水中时,方向是否发生偏折?
入射光线与进入到水中的光线是否在一个平面内?
小结:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会的现象,叫做光的折射。
议一议:
光折射时,遵循哪些规律呢?
学生活动:
看书依次掌握界面、法线、入射光线、折射光线、入射角、折射角的概念。
交流与总结:
1.折射光线、入射光线和法线在内,和分别位于法线两则;
2.光从空气斜射入水中时,折射光线法线(偏离/偏向),折射角(大于/等于/小于)入射角;
3.光从水中斜射入空气时,折射光线法线(偏离/偏向),折射角(大于/等于/小于)入射角。
由此可见,光折射时光路是(可逆/不可逆)的。
探究活动2:
探究光通过玻璃砖时的折射规律。
猜一猜:
如图4-4所示,光从空气斜射入玻璃砖后光束将向哪个方向偏折当该光束从玻璃砖的的另一侧面射出时,出射光线又会向哪个方向偏折?
画出猜测的情况。
试一试:
观察折射光线与入射光线的位置关系;
比较折射角与入射角的大小;
改变入射角大小,观察折射角的变化情况。
图4-4
探究活动3:
观察光线垂直射到介质表面时,出射光线方向是否改变?
从以上两个探究活动,我们可以总结出光折射的特点(光的折射规律):
1.当光从一种介质斜射入另一种介质时,、入射光线和法线在同一平面内;和入射光线分别位于法线两侧;入射角增大时,折射角。
光垂直入射时,折射角等于。
2.当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线法线(偏离/偏向),即折射角(大于/等于/小于)入射角;
当光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线法线(偏离/偏向),即折射角(大于/等于/小于)入射角。
(二)生活·物理·社会
阅读P86生活·物理·社会,思考:
变形的太阳、幻日形成的原因是什么?
四、总结提升:
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2.当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧;入射角增大时,折射角也增大。
光垂直入射时,折射角等于入射角。
3.光发生折射时,光路是可逆的。
想一想:
在本节课学习中,我还有哪些疑问?
通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题?
五、当堂训练:
1.下列现象中,属于光的折射现象的是()
A.平静的水面能清楚地映出岸上的景物
B.晚上,当室内有灯光时,在墙上出现人的影子
C.斜插入水中的筷子,在水下部分看起来向上弯折了
D.人们用平面镜观察自己的像
2.一束光线由空气射入水中时,如果入射角逐渐增大,则折射角()
A.逐渐减小,且总小于入射角B.逐渐增大,且总小于入射角
C.逐渐增大,且总大于入射角D.逐渐减小,且总大于入射角
3.如图4-5所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底A处形成一个光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将()
A.慢慢向右移动
B.慢慢向左移动
图4-5
C.仍在原位置不动
D.慢慢向水面移动
4.M、N为法线,在图4-6甲、乙两图中分别画出光线PO经过O点以后大致的传播方向。
图4-6
5.一束光线在空气和玻璃之间传播,当入射光线与界面成600角时,折射光线与反射光线垂直,则反射角是,光是从传向。
第四章第一节光的折射导学案(第2课时)
一、学习目标:
1.会用光的折射规律解释一些生活现象。
2.通过例题和习题训练巩固本节知识,提高解题能力。
二、预习交流:
三、互动突破
例1如图所示的现象中,属于光的折射的是()
例2如图4-15所示,一束光线射到空气和某种玻璃的分界面后在两种介质中的传播路线,相互垂直的两根直线分别表示界面和法线,由图可知:
入射光线是 ,折射角为 度,界面的 侧是玻璃。
图4-15
例3请画图解释:
(1)为什么从空气中看水中筷子会变弯?
(2)为什么河水实际很深,看上去却不深?
而潜水员在水中看岸上的物体要变高许多?
(3)为什么用鱼叉对准眼睛看到的鱼刺过去却没有成功?
应该对准哪个方向刺过去才能刺中?
如果用一束激光照到鱼身上又应该对准哪个方向?
例4
某校新建一个喷水池,在池底的中央安装了一个射灯,池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图4-16所示。
现在池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点,如果水面上升到b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
图4-16
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
四、总结提升:
1.光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线偏向法线,即折射角小于入射角;光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线偏离法线,即折射角大于入射角。
2.斜插入水中的筷子变弯、池水变浅、人在水中看岸上的树木变高等都是与光的折射有关的现象。
想一想:
在本节课学习中,我还有哪些疑问?
通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题?
五、当堂训练:
1.“湖清映彩霞”和“潭清疑水浅”两句诗分别叙述了两种物理现象,前者说的是________现象,湖面与 镜相似,后者说的是 现象,“疑水浅”的意思是在湖边向湖底看,觉得湖底比实际的 。
2.炎热的夏天,小明和小刚到海水浴场游泳,刚到海边时,他们看到悬挂着彩带的巨大气球漂浮在海面上空,当他们带着潜水镜(平面玻璃制作)潜入水中时,从水中仍能看到这个“气球”,此时看到的“气球”是由于光的 所成的像,在水中看到的气球高度比在海边看到的气球高度要 __。
3.如图4-17所示,斜插在水中的筷子,看起来水下部分向弯折,这是由于光从________进入发生造成的,我们所看到的水下部分的筷子其实是实际筷子的(虚/实)像。
图4-17
图4-19
图4-18
4.如图4-18所示,光线从一种介质射入另一种介质,MN是两介质的分界面,其中一种介质是空气,入射角为 度,MN的 (左/右)侧是空气。
5.站在岸上的人看到平静的水面下有一静止的物体,如图4-19所示,如果他想用一束强光照亮此物体,则应瞄准()
A.看到的物体 B.看到的物体的下方
C.看到的物体的前方 D.看到的物体的上方
6.小明在家做了这样一个实验:
把一枚硬币放在一个没有水的碗里,把碗放在桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看不到为止。
保持头部不动,缓缓地向碗中倒水,倒着、倒着,怪事出现了,小明又重新看到碗底的硬币。
(1)小明认为这个实验说明了:
光从水中斜射入空气中时光线向______(填“靠近”或“远离”)法线方向偏折。
(2)小明用作图方法说明这个结论如图4-20所示,下面四幅光路图中,正确的是()
图4-20
第四章第二节透镜导学案
一、学习目标:
1.知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2.学会设计多种方法辨别凸透镜和凹透镜,并尝试用比较法对各种方法的优劣做比较,培养自己的发散思维和逆向思维。
3.知道透镜的光心、主光轴、焦点、焦距。
4.通过探究了解透镜对光具有会聚(发散)作用的原因。
二、预习交流:
三、互动突破:
(一)透镜分类:
1.观察透镜和平面镜,了解透镜和平面镜的区别:
光照到平面镜表面会发生现象,而光照到透镜表面会发生现象。
2.观察不同类型透镜,了解凸透镜和凹透镜的区别:
凸透镜:
中央(厚/薄),边缘(厚/薄);
凹透镜:
中央(厚/薄),边缘(厚/薄)。
(二)凸透镜与凹透镜的特点
活动1:
观察凸透镜和凹透镜
分别通过凸透镜和凹透镜,观察书中的文字(透镜距离文字较近),你会发现:
通过
透镜,所看到的物体的像是放大的;通过透镜,所看到的物体的像是缩小的。
猜一猜:
一束平行光通过凸透镜,将会发生什么现象?
通过凹透镜呢?
观察老师的实验,分析现象可知:
凸透镜对光有(会聚/发散)作用;凹透镜对光有(会聚/发散)作用。
活动2:
辨别凸透镜和凹透镜
试设计三种简易方法,辨别某一透镜是凸透镜还是凹透镜。
方法1:
。
方法2:
。
方法3:
。
辨一辨:
近视眼镜、远视眼镜(即老花镜)、放大镜,它们分别是哪种透镜?
(三)焦点与焦距
阅读课本P89,了解下列概念:
1.凸透镜又叫透镜;凹透镜又叫透镜。
2.光心:
;主光轴:
;
焦点F:
;
焦距f:
;
凸透镜是(实/虚)焦点,凹透镜是(实/虚)焦点。
一个透镜有个焦点。
(四)透镜的奥秘
图4-25
活动:
探究透镜的奥秘
观察:
使一束激光射向三棱镜如图4-25所示,观察实验现象,并画出这束光在三棱镜内和离开三棱镜后行进的路线。
观察表明:
一束光通过三棱镜后,出射光线将向(顶角/底面)偏折。
猜测:
把两个三棱镜组合起来,你认为,平行光经它们折射后,出射光的方向如何?
试画出你的猜想。
实验检验:
你的猜测对吗?
透镜奥秘:
透镜是由多个_____组成,由于棱镜都会让光线向_____偏折,所以凸透镜对光线有_____作用,凹透镜对光线有______作用。
四、总结提升:
1.凸透镜:
中央厚、边缘薄,凸透镜对光有会聚作用;凹透镜:
中央薄、边缘厚,凹透镜对光有发散作用。
2.凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点F叫做焦点。
凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点。
焦点到光心的距离f叫做焦距。
3.三条特殊的光线
(1)通过光心的光线经透镜后传播方向不变
(2)平行于主光轴的光线:
①经凸透镜后过实焦点;②经凹透镜后该光线的反向延长线过虚焦点(3)通过凸透镜焦点入射的光线或正对着凹透镜另一侧的虚焦点入射的光线,经透镜后跟主光轴平行。
想一想:
在本节课学习中,我还有哪些疑问?
通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题?
五、当堂训练:
1.下列关于透镜的说法中,正确的是()
A.凸透镜对光线有会聚作用,因此通过凸透镜的光线一定都会聚在焦点
B.凸透镜有焦点,凹透镜也有焦点
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.通过凹透镜的光一定是发散的
2.日常生活中,一般家庭的大门上总装一种“警眼”,它实际上是()
A.平板圆玻璃B.圆形的平面镜C.凸透镜D.凹透镜
3.防止森林火灾,在森林里不允许随丢弃透明的装液体的饮料瓶,这是因为()
A.该瓶具有凹透镜功能B.该瓶具有凸透镜功能
C.该瓶具有平板玻璃功能D.该瓶具有凸面镜功能
4.完成下列光路图
第四章第三节探究凸透镜成像的规律导学案(第1课时)
一、学习目标:
1.通过实验探究出凸透镜成各种像时物距、像距与焦距的关系,从而找出成像规律。
2.会使用相关的实验仪器,能通过观察和实验收集凸透镜成像规律的有关数据和资料。
3.经历从所观察到的凸透镜成像的有关现象和所收集到的实验数据中归纳出凸透镜成像规律的过程。
二、预习交流:
三、互动突破:
(一)意外的发现
通过凸透镜来观察电灯,改变透镜与灯泡之间的距离,发现有时成放大的像,有时成缩小的像。
(二)提出问题
凸透镜成正立放大的像、倒立放大的像、倒立缩小的像等各种不同的像时,物距、焦距、像距间应满足什么条件呢?
信息快递:
物距(u):
物体到透镜中心的距离,像距(v):
像到透镜中心的距离。
(三)设计探究实验进行探究,收集证据
按照下列步骤进行实验,并将实验数据记录在表格内。
1.把蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
2.测定所选凸透镜的焦距f=㎝。
3.调节物距、像距使光屏上分别呈倒立缩小;倒立放大像,记下u、v,填入表中。
像的性质
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
倒立、缩小的像
1
2
倒立、放大的像
1
2
分析上表数据,得出下列结论:
(1)当物距(大于/等于/小于)二倍焦距时,成倒立、缩小的(实/虚)像。
(2)当物距(大于/等于/小于)二倍焦距,(大于/等于/小于)一倍焦距时,成倒立、放大的(实/虚)像。
4.分析上面的结论,你认为在何种情况下可以得到倒立、等大的像?
试一试,成倒立、等大的像时的物距和像距各是多少?
由此可知:
当物距(大于/等于/小于)二倍焦距时,成倒立、等大的
(实/虚)像。
5.把物距调到小于焦距时,用眼睛通过透镜观察烛焰,你能看到它的像吗?
这个像是(放大/缩小)的,是(正立/倒立)的,你(能/不能)在光屏上找到它。
由此可知:
当物距(大于/等于/小于)一倍焦距时,成正立、放大的(实/虚)像。
(四)交流与合作:
换用一个焦距不同的凸透镜,重复上述实验,验证你的结论,归纳得出凸透镜成像的规律。
物距u
像的性质
像距υ
应用
倒立/正立
放大/缩小
实像/虚像
u>2f
u=2f
f
u=f
u由上表可知:
1.物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的有关,并随的变化而改变。
2.焦距处,是物体成缩小像还是放大像的分界点;焦距处,则是物体成倒立实像还是正立虚像的分界点。
四、总结提升:
1.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,像距等于二倍焦距;当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距;当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。
2.凸透镜成像时,缩小实像与放大实像的分界点在物距为凸透镜的二倍焦距处;实像和虚像的分界点在物距为凸透镜的一倍焦距处。
想一想:
在本节课学习中,我还有哪些疑问?
通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题?
五、当堂训练:
1.下列关于凸透镜成像特点的说法中,错误的是()
A.实像都是倒立的,虚像都是正立的
B.缩小的都是实像,放大的都是虚像
C.缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正立的,也可能是倒立的
D.实像和物体分别在凸透镜的两侧,虚像和物体在凸透镜的同一侧
2.把一个凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜20cm处得到一个最小最亮的光斑,若将一个物体放在此透镜前30cm处,可在凸透镜的另一侧得到一个()
A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像D.正立、缩小的实像
图4-28
3.小英探究凸透镜成像规律的实验装置如图4-28所示,其中焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上,位于50cm的刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。
小英将蜡烛移至20cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是(倒立/正立)、(放大/缩小)的(实/虚)像。
小英将蜡烛移到40cm刻度处时,她通过凸透镜看到烛焰的虚像,则该像是(倒立/正立)、(放大/缩小)的像。
第四章第三节探究凸透镜成像规律导学案(第2课时)
一、学习目标:
1.熟练掌握凸透镜成像规律;
2.弄懂凸透镜物距的变化引起像距和像的大小的变化规律;
3.了解凸透镜成像规律的相关应用。
二、预习交流:
三、互动突破
(一)温故而知新
回忆凸透镜成像的规律,填写下列表格:
物距(u)
像的性质
像距υ
应用
倒立/正立
放大/缩小
实像/虚像
u>2f
u=2f
f
u=f
u由实验现象可知:
1.成实像时,当物距减小时,则像距将(增大/减小),所成的像将;
2.成虚像时,当物距减小时,则像距将(增大/减小),所成的像将。
(二)典型例题
例1在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图4-31所示时,光屏上能成一清晰的像,则()
A.所成的是正立、缩小的实像
B.所成的是倒立、缩小的实像
C.把凸透镜向左移动,调整光屏的位置,
图4-31
得到的像变小
D.把凸透镜向右移动,调整光屏的位置,得到的像变小
例2 蜡烛从距离凸透镜5f的地方移向凸透镜的过程中,凸透镜所成的像()
A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变小后变大D.先变大后变小
例3某同学做凸透镜成像的实验,在光屏上得到烛焰缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上()
A.成倒立、缩小的像 B.成倒立、放大的像
C.成正立、放大的像 D.不能成像
例4 某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系如图4-32所示,则凸透镜的焦距为()
图4-32
A.60厘米 B.40厘米
C.20厘米D.10厘米
例5 使用投影仪时,投影片到镜头的距离为10cm,屏幕上得到一个放大的像,若投影片距离镜头为4cm时,屏幕上将()
A.得到正立、缩小的像 B.得到正立、放大的像
C.得到一个小的光斑 D.不能在光屏上看到像
图4-33
例6如图4-33所示是透射式投影仪的原理图。
它是利用凸透镜能成放大、_______(正立/倒立)的_______(实/虚)像的原理制成的。
使用时,透明的投影片到镜头的距离应满足的条件是___________,屏幕到透镜的距离应_________。
教室后面的同学要求老师将屏幕上的画面再调大一些,老师的操作应该是:
适当________(增大/减小)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向_______(上/下)移动。
四、总结提升:
1.探究凸透镜成像的实验中,安装仪器应让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,使像能成在光屏的中央。
2.凸透镜成实像时,物距减小时,像变大,像距增大;成虚像时,物距减小时,像变小,像距减小。
3.凸透镜成实像时,像与物的大小和位置是可逆的;物体上下移动,像将反向移动,且凸透镜所成的像上下左右都相反。
想一想:
在本节课学习中,我还有哪些疑问?
通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题?
五、当堂训练:
1.在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是下图中的()
2.小乐用放大镜看指纹时,觉得指纹的像太小,为使指纹的像大一些,正确的做法是()
A.眼睛和手指不动,让放大镜离手指稍近些
B.眼睛和手指不动,让放大镜离手指稍远些
C.放大镜和手指不动,让眼离放大镜稍远些
D.放大镜和手指不动,让眼离放大镜稍近些
3.蜡烛从到凸透镜距离为3f的地方移到距离凸透镜为1.5f的地方,凸透镜所成的像()
A.始终是放大的B.始终是缩小的 C.逐渐变大D.逐渐变小
4.调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,移动透镜、光屏,可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像,若用一不透光物体挡住半个透镜,则在光屏上()
A.只能成半个烛焰的像,像的亮度不变B.只能成半个烛焰的像,像的亮度变暗
C.仍成整个烛焰的像,像的亮度不变D.仍成整个烛焰的像,像的亮度减弱
第四章第四节照相机与眼睛视力的矫正导学案
一、学习目标:
1.知道照相机和眼睛的构造及成像原理。
2.知道近视眼、远视眼(老光眼)的成像特点和形成原因。
3.知道用凹透镜或凸透镜对近视眼、远视眼进行矫正原理。
二、预习交流:
三、互动突破:
(一)照相机与眼睛
1.由课前预习可知:
照相机是利用凸透镜能成像的原理制成,它主要是由和
组成。
所以利用照相机拍摄物体时,物体必须处于。
眼睛是利用凸透镜能成像的原理制成,它主要是由和
组成。
2.思考:
照相机的或眼球的相当于凸透镜,照相机的或眼球的
相当于光屏。
3.学生讨论交流:
(1)当拍摄远近不同物体的照片的时候,我们是如何调节使胶片上成清晰的像?
(2)人眼看远近不同的物体时,眼睛又是如何调节使物体在视网膜上成清晰的像?
小结:
照相机镜头的焦距是固定不变的,照相机是靠改变来拍摄远、近不同的物体的像;
人眼视网膜到晶状体的距离是固定不变的,眼睛是靠改变来看清远、近不同物体的。
4.议一议:
如果要使拍的照片上的像太一些,如何调节照相机镜头和物体之间的距离?
如何调节镜头和胶片之间的距离?
(二)视力的缺陷和矫正
1.视力的缺陷
(1)由课前预习可知:
近视眼看不清(近/远)处的物体,是因为近视眼的晶状体厚薄经过调节后,远处的物体像仍落在视网膜的______(前/后)方;远视眼看不清(近/远)处的物体,是因为远视眼的晶状体厚薄经过调节后,近处物体像仍落在视网膜的_____(前/后)方。
(2)讨论:
近、远视眼的晶状体与正常眼睛的晶状体比较,是变厚了还是变薄了?
2.视力的矫正
(1)猜想:
矫正近视眼应让像向______移,必须使光线_______,戴_____透镜;
矫正远视眼应让像向______移,必须使光线_______,戴_____透镜。
(2)学生活动:
完成书中96页活动4.6视力的矫正
(3)归纳总结:
矫正近视眼的镜片是_____(凸/凹)透镜,它的作用是_____________________。
矫正远视眼的镜片是_____(凸/凹)透镜,它的作用是_____________________。
3.保护眼睛:
为防止眼睛近视或远视,谈一谈我们平时应如何保护眼睛?
(三)生活·物理·社会
1.观察老师演示课本P95图4-27实验,说一说你看到了什么?
2.阅读课本P95《生活·物理·社会》中:
电影与视觉暂留,说一说你看到的现象形成的原因,并思考:
在生活中你还看到过哪些类似现象?
四、总结提升:
1.照相机的镜头或眼球的晶状体相当于凸透镜,照相机的胶片或眼球的视网膜相当于光屏,两者都是利用凸透镜能成倒立、缩小实像的原理制成。
2.近视眼看不清远处的物体,矫正时应戴凹透镜眼镜,使像相对于晶状体向后移。
3.远视眼看不清近处的物体,矫正时应戴凸透镜眼镜,使像相对于晶状体向前移。
想一想:
在本节课学习中,我还有哪些疑问?
通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题?
五、当堂训练:
1.眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜相当于一个,将来自物体的光会聚在__________上,形成物体的像,这个像的性质是。
2.近视眼看不清(填“近”或“远”)处的物体,是因为近视眼的晶状体太凸,折射能力太强,使远方某点的