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教學資料參考范本 八年級物理上冊 第四章《在光的世界里》教案 教科版 撰寫人：__________________ 時 間：__________________ 一、目標要求 1. 理解光沿直線傳播的條件，認識反射、折射現(xiàn)象。 了解光在真空中的傳播速度c＝3108m/s。了解光的在社會生活與生產(chǎn)中的一些應(yīng)用 2. 觀察光在空氣、水和玻璃中傳播的實驗現(xiàn)象，認識光沿直線傳播是有條件的。 通過討論“光傳播的是什么”，了解光是傳播能量和信息的重要載體。 3. 通過介紹墨子在光學中的貢獻，激發(fā)學生的民族自豪感，進行愛國主義教育。 通過對光沿直線傳播的探究性學習活動，使學生認識到理論的片面性。 二、重點與難點 設(shè)計與組織關(guān)于“光總是沿直線傳播嗎”這一問題的探究活動是本節(jié)的重點和難點。 三、教學過程 1.實驗探究過程設(shè)計 實驗前展示一些霞光萬道、晨曦中穿透樹林的道道陽光、節(jié)日夜空中的多彩的激光等優(yōu)美圖片或視頻，讓學生欣賞絢麗景象的同時認識到大自然中有許多光沿直線傳播的例子，在輕松的環(huán)境中進入這節(jié)課的學習。 光在空氣中沿直線傳播，學生在小學科學中已經(jīng)知道，“光總是沿直線傳播嗎？”引導(dǎo)學生探究“光沿直線傳播的條件是什么？” 引導(dǎo)學生設(shè)計實驗 （1）光在遇到其他物體，在界面處發(fā)生反射；（2）光遇到其他透明物體，在界面處發(fā)生折射：（3）在同種不均勻介質(zhì)中，光線可能發(fā)生彎曲。 在探究活動中要求給每組學生配備激光筆，教師要強調(diào)激光束一定不能直射入眼睛?？梢园鸭す夤P發(fā)出的激光束照射到光滑的桌面以及小平面鏡上，觀察反射現(xiàn)象。用激光筆發(fā)出的激光束照射到水中或玻璃中，觀察激光束在玻璃或水中的傳播路徑。為了能看到水中的光路，可以在水槽的里面鋪一張白紙作襯，也可以在水中滴少許牛乳或墨水。光在同種不均勻介質(zhì)中傳播的實驗難度較大，建議課上放一段實驗的視頻，有興趣的學生可以課下探究。 通過以上探究，教師應(yīng)該引導(dǎo)學生對所觀察到的物理現(xiàn)象作出總結(jié)，并得出“光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，光在兩種介質(zhì)的交界面，發(fā)生反射和折射”這一結(jié)論。 2．光的傳播速度 在真空或空氣中的速度c＝3108m/s。光在各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小。在此，可以介紹諾貝爾獎獲得者朱棣文使光在特殊介質(zhì)里1s只傳播幾米，增強民族自信心。 為了使學生理解光速有多快，教材中用一幅漫畫加以注解，形象生動地說明光速非?？?。教學時應(yīng)使學生了解真空中的光速是宇宙間最快的速度，并記住c＝3108m/s這個重要的物理常數(shù)。 四、作業(yè) （一）“自我評價”參考答案 1.可以。根據(jù)光在均勻介質(zhì)中直線傳播的規(guī)律，將兩條光線作反向延長，交點即是室內(nèi)電燈的位置。 2.7.46 3.瞄準器等。 第2節(jié) 光的反射定律 一、目標要求 1. 了解光的反射現(xiàn)象，知道法線、入射角和反射角的含義。 理解光的反射定律。認識反射現(xiàn)象中光路的可逆性。 知道什么是鏡面反射，什么是漫反射。 2.經(jīng)歷探究“光反射時的規(guī)律”，獲得比較全面的探究活動的體驗。 通過“小制作”和“我的設(shè)計”，學習控制光束方向。通過對比觀察，了解鏡面反射和漫反射的主要差異。 3. 在探究“光反射時的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。 鼓勵學生積極開展小發(fā)明、小制作活動，認識平面鏡在科學技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用。 通過“走向社會：太空鏡”，提高學生將科學技術(shù)應(yīng)用于生活和社會的意識。 二、重點與難點 重點光的反射定律， 難點是應(yīng)用反射定律控制光束方向和鏡面反射與漫反射的成因。 三、教學過程 1．實驗探究過程設(shè)計 （1）課題的引入 讓學生認識到人類主要通過眼睛來獲得信息，我們能夠看見物體，是因為物體表面都能反射光，由此說明探究光的反射規(guī)律的意義。 （2）光的反射定律的教學 1.實驗材料準備 材料：激光筆、平面鏡、白紙板、量角器、紙筒（牙膏盒）等。 2.實驗過程 （1）用光反射實驗器演示光的反射規(guī)律： 圖4-2-1所示是光的反射實驗器,實驗器的底座上豎立著一個白色的光屏，光屏的平面上刻有角度，中間為0o, 0o的正下方O點處是放在底座上的小平面鏡，用一條細小光束代表光線沿光屏的平面照射到平面鏡上的0點處，這時光屏的平面上將顯示入射光線A0以及由平面鏡反射出來的反射光線0B。 講述①什么是法線，什么是入射角和反射角。引導(dǎo)學生根據(jù)前面的實驗結(jié)果總結(jié)出反射規(guī)律 反射規(guī)律探究結(jié)束后，讓學生做一些應(yīng)用反射定律控制光束方向的練習，為平面鏡成像的學習做一些準備。在教科書圖4-2-3的小制作中，為什么要求兩塊平面鏡要保持平行，并與水平方向成45？可以引導(dǎo)學生用光的反射定律來證明。在設(shè)計“將光偏轉(zhuǎn)180的裝置”中，可以讓學生思考設(shè)計還有什么缺陷，怎樣改進。 2.關(guān)于光路可逆性的教學 讓學生看課本圖4-2-5小貓和小聰?shù)穆?，為什么有這種現(xiàn)象？光反射時光路的可逆性，再由學生做一下有關(guān)的實驗，教師站在教室外，通過平面鏡觀察學生，學生也一樣觀察教師。 3.鏡面反射和漫反射的教學 如果有太陽光射入教室，也可以演示太陽光斜射在平面鏡上，會在墻上產(chǎn)生一個明亮的光斑；用白紙反射則不會產(chǎn)生光斑。提出問題：這是為什么？ 反射定律是以理想化的光線為研究對象，每一條光線在發(fā)生反射時，無論是鏡面反射，還是漫反射，都遵守反射定律。當反射面是一個光滑平整的鏡面時，平行光束里各條光線的入射角都相等，根據(jù)反射定律，反射角也相等，所以，反射光束仍然是平行光束，這種反射是鏡面反射。圖4-2-10中，平行光束照射到凹凸不平的反射面時，這反射面可以看成是由許多小的平面組成，據(jù)此，可引導(dǎo)學生解釋漫反射的原因。問題：黑板“反光”是怎么回事？ 第3節(jié) 平面鏡成像 一、目標要求 1.了解平面鏡成像的特點。平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。 了解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。 2.經(jīng)歷“平面鏡成像特點”的探究過程，學習實驗探究的基本思路和方法。 通過折紙，感悟虛像的形成原因。 3.在探究“平面鏡成像特點”中體會克服困難、解決問題，“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。通過對桂林山水的圖片觀察，感受大自然的美。通過對平面鏡的物與像對稱的討論，領(lǐng)略平面鏡成像中的簡潔對稱之美。通過實驗，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。 通過利用平面鏡的小發(fā)明、小制作，認識平面鏡在科學技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用。 二、重點與難點 重點是設(shè)計探究平面鏡成像特點的實驗探究活動，難點是虛像概念的建立過程。 三、教學過程 1.實驗探究過程設(shè)計 學生對平面鏡很熟悉。通過節(jié)首圖“桂林山水”，將平面鏡的概念進一步拓廣，同時學生能感受大自然之美。 在平面鏡成像實驗探究中，要解決兩個問題：一是掌握平面鏡成像的特點，二是要學習實驗探究的基本思路。 （1）創(chuàng)設(shè)情景，提出問題 讓學生觀察自己在平面鏡內(nèi)所成的像，并對成像的大小提出看法。通過觀察，很多同學會象小聰一樣，得出像比物小的想法。老師可以象小明那樣把手放在鏡子上，得出不同的結(jié)果。在此情景下，學生產(chǎn)生認知沖突，提出平面鏡成像到底有什么規(guī)律的問題。 （2）設(shè)計實驗，進行探究 制定計劃與設(shè)計實驗是本節(jié)課的重點。要讓學生展開想象的翅膀，通過討論，確定實驗器材，制定實驗計劃及實驗步驟。在課堂討論中老師可適當提問加以引導(dǎo)，這樣做可充分調(diào)動同學思維的主動性，使學生思路更加清晰，實驗更有興趣，實驗探討更有創(chuàng)造性，使學生有了敢于思考，敢于探索，敢于創(chuàng)新的精神。 用玻璃板作平面鏡，用相同的物體與像進行比較，通過視覺和觸覺來感知虛像，是這個實驗設(shè)計的三個極巧妙之處。如何讓學生想到這些方法，是設(shè)計探究的關(guān)鍵。教材中，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，學生討論交流，以對話為路標，來經(jīng)歷這個設(shè)計過程。 探究中，應(yīng)該讓學生把蠟燭至少換一個位置，再重做一遍實驗。這樣要求的目的，是為培養(yǎng)科學態(tài)度，以免由于為了節(jié)省時間而忽略缺少必要實驗的環(huán)節(jié)，長此以往，會使學生養(yǎng)成不良的研究習慣，或形成以偏蓋全的片面的思維方法。 （3）分析與論證，提出新的猜想與假設(shè) 在學生對若干次實驗結(jié)論的分析時，要引導(dǎo)學生感知對稱之美，提出關(guān)于物距和像距的猜想，進行探究。 學生的探究活動，因為具有示范作用，所以要求學生按探究的環(huán)節(jié)進行。為了使學生通過動手實驗，自己總結(jié)出規(guī)律，老師要積極引導(dǎo)學生討論交流，幫助學生制訂探究的計劃。 （4）結(jié)論 通過探究活動，要求能總結(jié)出平面鏡成像特點： ①像與物體大小相同。 ②像和物體到鏡面的距離相等。 （5）實驗探究中的幾點說明 找出物體在平面鏡中所成的像的位置，是學生探究出平面鏡成像特點的關(guān)鍵。實驗時選用的玻璃要薄些，如果用厚玻璃做這個實驗，可能會看到兩個不重合的像。為了準確總結(jié)出“物像等距”的特點，可以在紙上事先畫好坐標。 這個實驗也可以用兩個相同的跳棋子來做。把一張白紙的半邊涂黑(或貼上一張復(fù)寫紙)鋪在桌面上，把一個跳棋子放在玻璃板前面紙的白的半邊上，玻璃板后面就出現(xiàn)清晰的棋子的像。另外拿一個棋子放在玻璃板后面，移動這個棋子，直到看上去它跟像完全重合。這樣做實驗更為簡便易行，學生都可以做好。 2.了解虛像是怎樣形成的 實驗探究中，學生可以通過視覺和觸覺來感知虛像，但很難從根本上理解平面鏡的虛像是怎樣形成的。所以教材的圖4-3-4中，利用反射定律對光束分析，讓學生來了解虛像的成因。為了使同學們能直觀地看到光的傳播過程及成像原理，有條件的老師可以用計算機課件來演示，結(jié)合實驗時在玻璃板后面用屏幕接不著像的事實，使同學們理解虛象不是光的匯聚形成的。 在“討論交流”中，用紙條模擬演示過程，學生可進一步形象直觀地認識平面鏡成像的物理過程，從紙條的折疊和展開過程中能形象生動地認識物像關(guān)于鏡面對稱的關(guān)系。并由此總結(jié)出作圖方法。 3.平面鏡成像的一些應(yīng)用 平面鏡的應(yīng)用比較廣泛，教師引導(dǎo)學生對身邊的事物觀察，討論一些平面鏡成像的應(yīng)用，例如水面倒影。也可以作為課后的活動，讓學生調(diào)查生活中平面鏡的使用等問題，或搞一些小發(fā)明，小魔術(shù)如萬花筒等。 第4節(jié) 光的折射規(guī)律 一、目標要求 1. 通過實驗探究，知道折射光線、折射角的涵義，了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時的偏折規(guī)律。了解光在發(fā)生折射時，光路的可逆性。 了解生活中的光的折射現(xiàn)象，并能用光的折射規(guī)律進行解釋。 2. 經(jīng)歷“光的折射規(guī)律”的探究過程，學習描繪光路、記錄實驗數(shù)據(jù)的方法。 體驗由折射引起的錯覺，在實驗中養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。 3. 初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象的熱愛、親近的情感。 二、重點與難點 重點是光的折射規(guī)律，難點是用光的折射規(guī)律解釋現(xiàn)象。 三、教學過程展開 1.實驗探究過程設(shè)計： 首先讓學生觀看海市蜃樓的圖片（圖4-4-1）或視頻（見所附光盤），引起學生的學習興趣。然后通過觀察圖4-4-2的實驗現(xiàn)象引入課題，從而激發(fā)學生的思維，引發(fā)學生思考。 用實驗演示光從空氣射入水中的折射現(xiàn)象時，教師應(yīng)引導(dǎo)學生從實驗現(xiàn)象抽象出光的折射示意圖，最后畫出光路圖，由此認識入射點、入射光線、折射光線、法線、入射角、反射角等，為進一步探究光的折射規(guī)律作準備。有許多同學認為反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象二者不會同時發(fā)生。但事實上常常是反射和折射同時發(fā)生。借助這個演示實驗，要澄清學生的模糊認識。 實驗探究中，先介紹實驗裝置：激光光源、玻璃磚等。讓學生猜想，一束光射到玻璃磚平面上，進入玻璃的光線將沿什么方向行進，如果改變方向，是向界面偏折呢，還是向法線偏折？明確觀察目的和觀察對象。實驗時，應(yīng)改變?nèi)肷涔饩€的方向三次，注意觀察玻璃中折射光線的方向怎樣改變，記錄光路。實驗中如何記錄光路，對學生是一個難點。教師引導(dǎo)學生由發(fā)光點、入射點、從玻璃的出射點來確定光路。最后，讓學生總結(jié)出光從空氣斜射入玻璃中時的折射規(guī)律。 2.光路的可逆性： 用實驗?zāi)M小貓叉魚問題，由于折射成像問題比較復(fù)雜，讓他們到實際中體驗，使他們相信折射真的產(chǎn)生錯覺。并由此引出折射光路可逆性的討論。 光路的可逆性也可通過實驗來驗證，讓光由空氣射入水(或玻璃)中，記下入射光線、入射點、折射光線的位置，再讓光線逆著折射光線方向射入，讓學生觀察光線是否逆著原入射光線方向射出。 3.物理欣賞： 對折射的奇異現(xiàn)象，要求學生領(lǐng)略物理現(xiàn)象的奇異、美妙，獲得對自然現(xiàn)象的熱愛、親近的情感。用光的折射解釋課文所提供的物理現(xiàn)象對初中學生而言比較困難，因此只要求學生能知道這些現(xiàn)象是由于光的折射造成的，不必要求學生都能夠進行解釋。 第5節(jié)科學探究：凸透鏡成像 (兩課時) 一、目標要求 1.知識與技能 了解透鏡的種類。 了解透鏡的焦點、焦距，認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。 探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。 了解透鏡在投影儀中的應(yīng)用。 2.過程與方法 能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力。 通過探究活動，體驗科學探究的全過程和方法。 學習從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法。 3.情感、態(tài)度與價值觀 具有對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和生活中的物理道理。 初步建立將科學技術(shù)應(yīng)用于實際的意識。 二、重點與難點 本節(jié)教學的重點是探究凸透鏡成像的規(guī)律，這也是教學的難點。 三、教學過程 第一課時 認識透鏡 (一)談話導(dǎo)入: (二)新授: 1.凸透鏡和凹透鏡認識: ①先讓學生觀察眼鏡鏡片，看看近視鏡片和遠視鏡片有什么不同，然后學生出示各種各樣的透鏡：有的中間厚邊緣薄，有的中間薄邊緣厚，并畫出板圖如課本圖3．1－1所示。再說明透鏡是組成照相機、投影儀、顯微鏡、電影放映機等光學儀器的重要元件。 ②照課本圖3．1－2簡單介紹一下透鏡的主光軸和光心。對于光心，讓學生知道大致在透鏡的中心處即可。 2.想想做做 做課本圖3．1－3的實驗來研究凸透鏡對光的會聚作用?？勺寣W生分組做，最好人人動手，以增加學生的體驗，要使學生對凸透鏡這種重要的光學元件對光的作用了解得充分一些。這個實驗，可以在陽光下做，也可用平行光源（可用手電筒代替，但距凸透鏡要遠些）做，還可利用平行光源、光具盤和凸透鏡演示。實驗時，可以量出焦距。 用凹透鏡代替凸透鏡實驗，可以說明凹透鏡不能使平行光線會聚，對光有發(fā)散作用。3.焦點和焦距 根據(jù)實驗現(xiàn)象畫出板圖如課本圖3．1－4所示。介紹凸透鏡的焦點、焦距，并在板圖上用符號標出。對于學習基礎(chǔ)好的學生，還可以進一步說明： ①凸透鏡的會聚作用是由于光線通過它的兩側(cè)表面發(fā)生兩次折射造成的； ②焦距的長短反映了凸透鏡會聚作用的強弱，焦距短的會聚作用強（光線通過后偏折得厲害）； ③凸透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長短：表面越凸，焦距越短。每個凸透鏡的焦距是一定的。 (三)課堂小結(jié),作業(yè). 1、拿兩塊透鏡讓學生測出焦距。這個問題已經(jīng)在“想想做做”的欄目中做過了，這里讓再做一遍，是讓學生加深印象，同時讓他們知道，不同的透鏡焦距是不同的。 2、焦距短的透鏡偏折得更多些。 3、把小燈泡放在凸透鏡的焦點上，小燈泡發(fā)出的光通過凸透鏡后就可以變成平行光。這里利用了前面學過的光路可逆性。 第二課時、生活中的透鏡 一、目 標 1、了解透鏡在日常生活中的應(yīng)用。 2、經(jīng)歷制作模型照相機的過程，了解照相機的成像原理。能簡單描述凸透鏡成實像和虛像的主要特征。 3、通過模擬相機的制作和使用，獲得成功的愉悅。具有對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理。初步建立將科學技術(shù)應(yīng)用于實際的意識。 二、教學過程 1．照相機 ①先出示真實的照相機，讓學生仔細觀察照相機的鏡頭，使他們對照相機鏡頭有直觀的印象，指出它的作用就相當于一個凸透鏡，來自物體的光線經(jīng)過照相機鏡頭后，在膠卷上形成一個縮小的像。 ②想想做做 自制模擬照相機，使學生對利用凸透鏡成縮小的實像有較直觀、深刻的印象。同時培養(yǎng)學生的動手能力。 模擬照相機的制作可照圖3．2－2所示。本制作所用材料比較簡單，可由學生自己去找，也可由教師準備。最好每人一套。 找兩個直徑大小相近，長約15cm的圓紙筒（也可用硬紙板折疊成方形紙筒），使一個紙筒剛好能夠套入另一個。在直徑較大的紙筒前面，固定一個凸透鏡。在直徑較小的紙筒前面，固定一個屏幕。屏幕可以用半透明塑料薄膜（或蠟紙、毛玻璃)制作。把較小的圓筒有屏幕的一端朝里，套入較大的圓筒內(nèi)。這樣模擬照相機就做成了。 把模擬照相機對準某個人或物體，拉動紙筒改變透鏡和屏幕之間的距離，就能使物體在屏幕上形成一個清晰倒立的像。通過獲得清晰像，讓學生感受照相的過程。通過觀察，可以知道，照相機所成的像是倒立縮小的實像。 2．投影儀 投影儀是教學中經(jīng)常使用的儀器，照圖3．2－4介紹投影儀的構(gòu)造。讓學生仔細觀察投影儀的投影鏡頭，演示利用凸透鏡可以使物體成放大的像：把投影儀上的反光鏡取下，使光線直接照射到天花板上，調(diào)節(jié)鏡頭，在天花板上就能得到投影片上圖案的像，讓學生仔細觀察像的大小、正倒。也可用幻燈機演示。通過演示，讓學生對利用凸透鏡成放大倒立實像有較深的印象。 3．放大鏡 放大鏡是凸透鏡，也是常用的光學儀器之一。讓學生用放大鏡看書上的字，并改變放大鏡到字的距離，觀察字的放大情況。說明利用凸透鏡能使物體成放大的像，但這個像與投影儀所成的像是不同的，它是正立的虛像，并且像與物體在同一側(cè)。使學生對利用凸透鏡成放大的虛像有一初步的印象。 課后作業(yè)： 1、手持凸透鏡在窗戶和與室內(nèi)的白墻之間移動，移到某個位置時，窗框外的景物能在墻上形成一個清晰、倒立的像。 2、凸透鏡在燈泡和白墻之間移動時，有兩個位置可以在墻上得到所畫圖案的清晰的像。離燈泡較近的位置，像是放大的；離燈泡較遠的位置，像是縮小的。所成的像都是倒立的。 3、找一塊透明的硬塑料板或平板玻璃，在上面滴一滴水即可用來觀察。用它看書上的字，字就被放大了。小水滴就是一個凸透鏡。 三、凸透鏡成像規(guī)律 一、目 標 1、理解凸透鏡的成像規(guī)律 2、能在探究活動中，初步獲得提出問題的能力。通過探究活動，體驗科學探究的全過程和方法。學習從物理現(xiàn)象中歸納科學規(guī)律的方法。 3、具有對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理，勇于探究日常用品中的物理學原理。樂于參與觀察、試驗、制作等科學實踐。 二、教學過程： 1．探究凸透鏡成像的規(guī)律 教師引導(dǎo)學生進行探究。 通過上一節(jié)的學習，我們知道了照相機、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是一個凸透鏡。他們都利用凸透鏡使物體成像。照相機所成的像比物體小，而投影儀所成的像比物體大；照相機、投影儀所成的像是倒立的，而放大鏡所成的像是正立的。 ①引導(dǎo)學生提出問題：凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系? 然后讓學生提出猜想：照相時物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大，而投影儀中物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小，看來像是放大的還是縮小的，跟物體和像的相對位置有關(guān)；無論照相機還是投影儀，物體和所成的像都在凸透鏡的兩側(cè)，而在放大鏡中，物體和像在透鏡的同一側(cè)，看來像的正倒很可能跟它與物體是否在同側(cè)有關(guān)。 ②制訂實驗計劃，指導(dǎo)學生做實驗，驗證上面的猜想是否正確。 實驗前先向?qū)W生介紹實驗裝置和做法，使學生明白實驗研究什么和怎樣去研究。在學生知道了實驗的目的和做法以后，讓學生按照課本中列出的實驗步驟獨立地去實驗、觀察。課本上沒有用光具座來做實驗，是考慮到許多學校沒有或只有數(shù)量很少的光具座。如果有用光具座做實驗，會方便些。 照課本上介紹的方法，先把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠的位置，調(diào)整光屏與透鏡的距離，使燭焰在光屏上成一清晰的像，觀察像的大小、正倒，分別測量物體、像到凸透鏡的距離，把數(shù)據(jù)記錄課本上的表格中。 把蠟燭向凸透鏡移近幾個厘米，放好后重復(fù)以上操作，當蠟燭移到透鏡的焦點時，在光屏上得不到蠟燭的像。 繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，這時在光屏上已經(jīng)看不到蠟燭的像，用眼睛直接對著凸透鏡觀察蠟燭的像。 在學生實驗的基礎(chǔ)上，讓學生自己總結(jié)凸透鏡的成像規(guī)律，并讓他們書面或口頭表述自己的觀點。使學生知道：當物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時，物體成倒立的像，當物體從較遠處向透鏡靠近時，像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大；當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成放大的像，這個像不是實際折射光線的會聚點，而是它們的反向延長線的交點，用光屏接收不到，是虛像。可與平面鏡所成的虛像對比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 2．虛像和實像 當物體與透鏡的距離大于焦距時，物體成倒立的像，向?qū)W生說明這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成正立的虛像。可以回顧平面鏡成虛像的情況，使學生明白實像與虛像的區(qū)別。 想想議議 學生們知道了什么是實像，什么是虛像之后，讓他們根據(jù)上面探究的結(jié)果，討論并總結(jié)什么情況下凸透鏡成實像，什么情況下成虛像，凸透鏡所成虛像與平面鏡所成虛像有什么相同之處。 3．再結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律，進一步認識照相機、投影儀、放大鏡的原理。 ①照相機原理和構(gòu)造 照相機是人們經(jīng)常接觸的東西，了解照相機的基本結(jié)構(gòu)和原理是有文化的公民應(yīng)該具有的科學常識?？梢杂谜障鄼C實物或模型與掛圖對照講解：鏡頭相當于凸透鏡，膠卷相當于光屏，機殼相當于暗室，被拍照的物體到鏡頭的距離要遠遠大于焦距才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像。為了使學生對照相機的構(gòu)造和使用了解得更實際些，可向?qū)W生介紹照相機的主要組成部分的作用和使用方法，主要是調(diào)焦環(huán)、光圈和快門。如果有照相機實物，做照相示范就更好。還可以讓學生談自己照相的體會，如何才能把相片照好，提高興趣，活躍思維。同時可以問一些這樣的問題，例如：為了使照片上人像大一些，照相時人應(yīng)該靠近還是離開照相機一些? ②投影儀的原理和構(gòu)造 投影儀的構(gòu)造主要有：鏡頭、投影片、聚光鏡、光源和反光鏡等部分。光源是用來照亮投影片的；聚光鏡為一組凸透鏡，其作用是聚光，增加投影片的亮度；反光鏡是平面鏡，其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律講述投影儀的原理和基本構(gòu)造，應(yīng)指明投影片相當于上面實驗中的蠟燭（物體），天花板相當于光屏，鏡頭起凸透鏡的作用。投影片到鏡頭的距離稍大于焦距，所以在幕上能成放大的實像。 在介紹投影片時，需指出投影片應(yīng)放在凸透鏡的焦點以外，并且距焦點較近，在天花板上才能得到正立、放大的實像。 3、放大鏡原理 凸透鏡作放大鏡，就是利用了凸透鏡能成放大的虛像這一原理。 三、課堂小結(jié)，課外作業(yè) ①玻璃瓶相當于一個柱面透鏡。當鉛筆由靠近水瓶的位置向遠處慢慢移動時，透過水瓶會看到鉛筆尖逐漸變長，到某一位置時，鉛筆尖突然改變方向。 用凸透鏡做實驗，當鉛筆由靠近凸透鏡的位置向遠處慢慢移動時，透過凸透鏡會看到鉛筆逐漸變大，而形狀保持不變，到某一位置時，鉛筆尖也會突然改變方向。（所用的凸透鏡焦距要比較短） ②“傻瓜相機”也有光圈和快門，只不過它們都安裝在機身里面，傻瓜相機內(nèi)部增加了一些電子、機械設(shè)備，可以根據(jù)光線的明暗程度自動調(diào)整光圈、快門，不需要人工調(diào)節(jié)，傻瓜相機也能自動聚焦，不需要手動調(diào)焦。 第6節(jié)神奇的眼睛 一、本節(jié)三維目標要求 1.知識與技能 了解照相機的原理，知道眼睛看見物體的過程。 了解近視眼的成因，知道眼鏡是怎樣矯正視力的。 2.過程與方法 動手自制照相機，認識照相機的原理。 通過照相機與眼睛的結(jié)構(gòu)對比，了解眼睛看物體的機理。 3.情感、態(tài)度與價值觀 .能自覺保護視力，注意用眼衛(wèi)生。 二、重點與難點 本節(jié)教學的重點是眼睛成像的機理，認識近視眼是教學的難點。 三、教學過程 眼睛成像是透鏡成像規(guī)律的重要應(yīng)用。照相機與眼睛有相似的結(jié)構(gòu)，自制照相機，能使學生對利用凸透鏡成縮小的實像有較直觀、深刻的印象。因此，對眼睛成像的認識，可以從自制照相機開始。通過生理學中的眼模型或課件，將生理眼抽象成簡化眼模型。將自制照相機與簡化眼對比，使學生認識到眼睛可以看成是精巧的照相機，眼球中的角膜和晶狀體的共同作用，相當于一個“凸透鏡”，視網(wǎng)膜相當于照相機的底片。從物體發(fā)出的光線經(jīng)過人眼的凸透鏡在視網(wǎng)膜上形成倒立、縮小的實像，分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細胞受到光的刺激，把這個信號傳輸給大腦，人就可以看到這個物體了。這就是眼睛成像的基本原理。 研究照相機可以使我們認識眼睛是怎樣成像的。反過來，科技工作者們對眼睛結(jié)構(gòu)的進一步研究，又促進了照相機的不斷發(fā)展，特別是變焦照相機的出現(xiàn)，是仿生學的一個重要典范。 眼睛與傳統(tǒng)照相機的比較： 眼睛 照相機 結(jié)構(gòu) 角膜和晶狀體（相當于一個凸透鏡） 鏡頭（相當于一個凸透鏡） 瞳孔 光圈 視網(wǎng)膜（有感光細胞） 底片（有感光材料） 成像 縮小、倒立、實像 縮小、倒立、實像 調(diào)節(jié)作用 像距不變，當物距減小（或增大）時，增大（或減小）晶狀體的曲率以減?。ɑ蛟龃螅┙咕?，使物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像 焦距不變，當物距增大（或減?。r，減?。ɑ蛟龃螅╃R頭到底片間的距離，使物體在底片上成清晰的像 對近視眼成因的探究，是這節(jié)內(nèi)容的難點。實驗探究中，應(yīng)突出以下思維過程： ①近視鏡與凸透鏡組合，確定近視眼視網(wǎng)膜的位置； ②拿開眼鏡，光屏像變模糊，表示是近視眼看物體的情形； ③向透鏡移動光屏，再次成清晰的像，是近視眼實際成像的位置； ④從物體發(fā)出的光線經(jīng)過近視眼的凸透鏡后會聚在視網(wǎng)膜的前面； ⑤利用凹透鏡能使光線發(fā)散的特點，在眼睛前放一個凹透鏡，能使從物體發(fā)出的光線會聚在視網(wǎng)膜上。 此探究過程還可以再作展開，增加一些環(huán)節(jié)，如可以在②與③之間，保持光屏與透鏡位置不動，移動蠟燭，使之在光屏上成清晰的像，此時的蠟燭位置表示拿開眼鏡的近視眼能夠看清楚物體的位置。 明白了近視眼的成因，應(yīng)向?qū)W生介紹一些眼保健知識（如眼睛保健操等），還應(yīng)在課下走向社會，進行一些近視眼方面的調(diào)查，使學生認識對眼保健的重要性。 對于遠視眼的介紹可以采用與近視眼成因類比的方式，并讓學生知道為什么遠視眼需要佩戴凸透鏡。 （二）材料準備與實驗設(shè)計 1.實驗材料準備 本節(jié)教學需要準備的材料如下：近視眼鏡、蠟燭、凸透鏡、光屏、自制相機等。 2.實驗設(shè)計 （1）眼球儀（J3303型）中裝有變曲率透鏡，由成人眼球、光源、校正鏡片，活動成像顯示屏及底座組成?？梢杂脕碇v解眼球結(jié)構(gòu)，并能演示視覺的形成，近、遠視的原理及糾正的方法，也可以講解光路成像。 （2）對近視眼成因的探究，可以在學具的光具座（圖4-6-2）上進行，這樣有利于讀數(shù)。 三、作業(yè) （一）“自我評價”參考答案： 1.近視眼的明視距離小于正常眼。 2.照相機的基本使用參數(shù)見“參考資料”中的相關(guān)內(nèi)容。 （二）“物理在線”指導(dǎo) 立體視覺是由兩眼觀物的不同視角而產(chǎn)生的視覺效果。在“參考資料”中有關(guān)于立體電影的內(nèi)容，教師可以結(jié)合這些內(nèi)容對學生進行輔導(dǎo)。 第7節(jié) 通過透鏡看世界 一、本節(jié)三維目標要求 1.知識和技能 知道望遠鏡、顯微鏡是由多個透鏡組合而成的。 了解望遠鏡、顯微鏡的基本作用。 2、過程與方法 經(jīng)歷利用兩個透鏡組成望遠鏡的實踐過程。 經(jīng)歷利用兩個透鏡組成顯微鏡的實驗操作過程。 初步學習逆向、類比的物理思維方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀 激發(fā)學生對宇觀世界和微觀世界進行觀測的興趣。 增強學生的自然審美能力，培養(yǎng)熱愛自然、熱愛科學的情感。 進一步形成科學的認識觀。 二、重點與難點 本節(jié)的重點是讓學生利用凸透鏡自行組裝望遠鏡和顯微鏡的兩個動手操作過程。 三、教學過程 1．顯微鏡 講顯微鏡之前，可以先復(fù)習一下放大鏡。用放大鏡可以看清書本上的小字等較小的物體，要想看細胞等非常小的物體，用一個放大鏡就無能為力了，這就引入了顯微鏡。 從凸透鏡成像規(guī)律知道，凸透鏡能使物體成放大的實像，凸透鏡又能成放大的虛像，引導(dǎo)學生去思考：先用一個凸透鏡使物體成一放大的實像，然后再用另一個凸透鏡把這個實像再一次放大，就能看清很微小的物體了，這就是顯微鏡的原理。教學時可以在投影片畫一小物體，先讓學生仔細觀察投影片畫面上的這個物體，再把投影片放到投影儀上，讓學生觀察屏幕畫面上的這個物體，然后讓學生拿著放大鏡再去觀察這個物體。說明這就是顯微鏡的原理，顯微鏡是利用兩個透鏡放大作用的組合制成的。這里可以讓學生講一講感受。 照課本圖3．5－1介紹顯微鏡的結(jié)構(gòu)。特別要強調(diào)兩個透鏡的組合作用，引導(dǎo)學生發(fā)散思維，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力。 2．望遠鏡 學過顯微鏡之后，學生知道了利用兩個透鏡的組合，可以制成顯微鏡，顯微鏡的物鏡距離要觀察的物體較近，使物體成一放大的實像。如果利用物鏡使遠處的物體成一縮小的實像，這個實像再經(jīng)過目鏡放大，就能看清楚較遠處的物體，這就是望遠鏡。 照課本圖3．5－2介紹望遠鏡的結(jié)構(gòu)。利用望遠鏡能看清楚遠處的物體，主要是由于望遠鏡物鏡的直徑比眼睛的瞳孔要大得多，它可以收集更多的光線，使遠處的物體看起來更明亮。對于視角的問題，只要作簡要的介紹， 讓學生知道有這么一個概念，不要求學生完全理解。主要還是要強調(diào)兩個透鏡的組合作用。 課本中主要介紹了開普勒望遠鏡，同時可以向?qū)W生介紹其他類型的望遠鏡，擴大學生視野。 3．動手動腦學物理 1、這個實驗可以讓學生做一下，但要注意安全，不要讓燒熱的玻璃珠碰到身體。 2、把放大倍數(shù)較大（焦距較短）的凸透鏡放在靠近眼鏡的位置時，遠處物體看上去變大了；兩個放大鏡位置對調(diào)以后，遠處物體看上去變小了。為了使遠處的物體看得更清楚，就要使物體放大，所以要用兩個焦距不同的放大鏡。如果兩個放大鏡焦距相同，就沒有放大作用了。 第8節(jié) 走進彩色世界 一、本節(jié)三維目標要求 1.知識和技能 了解光的色散現(xiàn)象，知道光譜的概念。 了解光的三基色，認識色光的混合。 2、過程與方法 經(jīng)歷關(guān)于色光混合的實驗探究。 體驗利用計算機軟件了解自然原理的探究過程。 3、情感、態(tài)度與價值觀 形成色光合成白光的觀念，具有尊重事實的科學態(tài)度。 增加學生對色散的興趣和體驗。 二、重點與難點 讓學生了解色光的三原色是本節(jié)的重點，教學過程中安排的探究以及討論等活動都主要圍繞這一教學目標進行。 三、教學過程 1.光的色散 以老師和小聰、小明的對話形式展開，講述了牛頓發(fā)現(xiàn)光色散的實驗和色光合成白光的實驗，介紹了光的色散和光譜的概念。教材可讀性強，這部分的教學，可以先安排學生自己閱讀，然后在老師指導(dǎo)下進行“色散”的實驗。 做好色散實驗，是這節(jié)課成功的關(guān)鍵。為此，老師可多準備一些三棱鏡，讓學生觀察太陽光的色散，認識光譜，獲得對色散現(xiàn)象的感性認識和對太陽光譜美的體驗。 用棱鏡做色散實驗時，如果陽光不充足，也可利用投影儀的光，或燈泡的光，效果都比較理想。觀察光色散的方法很多，如果沒有足夠多的三棱鏡，教學中可以采用其他的方法。如利用平面鏡和水來使白光色散，把由白光分解出的紅橙黃綠藍靛紫的色帶反射到白色的墻壁上。生活中也有許多色散的現(xiàn)象，如：雨后天空出現(xiàn)的美麗彩虹，陽光透過養(yǎng)魚缸在墻上出現(xiàn)彩色光帶等，這些例子老師可適時補充。 關(guān)于教材中圖4-8-2所示色光合成白的實驗，不要求演示，只是作為物理學史簡單介紹即可。 介紹光譜，可簡單介紹“光譜是人類獲得遙遠天體信息及原子內(nèi)部信息的主要途徑”的一些高科技實例，展示科學的魅力，開闊學生眼界，提高學習物理的興趣。 2.光的三原色。 有關(guān)“顏色之謎”的活動，內(nèi)容豐富、充實，實驗新穎，趣味性強。應(yīng)讓學生在自由的氣氛中自主愉快地學習，在動手中認識科學概念。可以讓學生用放大鏡觀察彩色電視畫面上的各色光條。學生會發(fā)現(xiàn)，電視屏幕上顯現(xiàn)出畫面的豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍三色光條合成的，教材圖4-8-7展示的就是這種情景。在此基礎(chǔ)上，介紹色光的三原色，有利于學生理解。 教學中，不要學生死記三原色光合成的圖示（教材圖4-8-6），而應(yīng)讓學生在探究的活動中去認識色光合成的效果，在實驗活動中獲得感性認識。如果條件允許，可以讓學生到微機室用計算機來定量探究色光混合的規(guī)律，認識白、黑、灰和各種色光的三原色比例。具體操作如下： 啟動計算機，按以下程序點擊：開始→程序→附件→畫圖→顏色→編輯顏色→自定義顏色。 在畫圖程序調(diào)色板上，有紅（R）、綠（G）、藍（U）三個表示光強弱的數(shù)據(jù)塊，能在0～255范圍內(nèi)變化。調(diào)節(jié)紅、綠、藍三種顏色的強度，都達到255，在顏色/純色板中，觀察三原色光混合后的顏色是白色。 調(diào)節(jié)紅、綠、藍三種顏色的強度都到0，觀察三原色光混合后的顏色是黑色。調(diào)節(jié)紅、綠、藍三種顏色的強度，能觀察到任意顏色。 這個實驗不要求掌握，如果課上時間較緊張，也可在課下作安排。如果沒有計算機，也可以通過彩色陀螺來認識色光的合成。 顏料的混合與色光的混合的規(guī)律不同。三原色色光混合后為白色，三原色顏料混合后為黑色。對顏料混合的探究在家庭實驗室有簡單介紹，可以請熱愛繪畫的學生講一講調(diào)色問題，提高學生的學習興趣。 另外，本套教材的單色版（黑白版）中，因為無法顯示多種色彩變化，教材舍去了“太陽光譜”、“色光的三原色”和“各種顏色的顏料”三個圖。教師在教學過程中如涉及以上內(nèi)容，可以通過相關(guān)資料予以展示。 三、發(fā)展空間 1．“我的設(shè)計”指導(dǎo) 在這個設(shè)計活動中，可以讓學生發(fā)揮自身的想象空間，并通過實際操作獲得切身感受?？梢宰寣W生考慮各種可能，如讓手電筒射出的光透過兩個不同顏色的透明膠片，將會有怎樣的效果？如果將透明膠片剪成各種圖案，會形成什么樣的燈光效果？如此等等。 2.“家庭實驗室”指導(dǎo) 在課外實驗過程中，學生可能會產(chǎn)生疑惑：為什么顏料的三原色不采用紅綠藍的色光三原色。在指導(dǎo)過程中可以讓學生考慮如何通過色光三原色產(chǎn)生黑色的問題。顏料混合的實驗操作性很強，因此可以在課上讓愛好繪畫的學生向同學們進行前瞻性的指導(dǎo)，以提高大多數(shù)同學的研究積極性。 24 / 24