4.1光的折射
教學目標
1、知識與技能
（1）了解光的折射現象。
（2）了解折射定理。
（3）能用解釋簡單折射現象。
2、過程與技巧
通過探究活動和接受活動，體驗學習方法多樣性。
3、情感、態度與價值觀。
通過對有關光的折射現象的觀察、猜測、檢驗、聯想等活動，使中學生感悟科學探究的方式。
教學重點
探究光的折射定理
教學難點
用折射定理解釋現象
教學方式
實驗探究法、啟發引導法、講授法、演示法等
課時安排
1課時
教學過程
一、引課
方式⑴：①一枚硬幣放到瓶子底一邊，兩位朋友一組，讓其中一位朋友向退后到剛好不能看到硬幣為止，并保持觀察位置不變，另一位朋友用一根玻璃棒擋住硬幣，再漸漸向瓶子中倒水，要求觀察的朋友注意形成的變化（硬幣似乎“浮上去”又被看到了）。
②再仔細觀察，插入水底的玻璃棒，從后面看，發生了如何的變化？
③用一只激光器向杯底中射出一束光，保持這束光不動，再向瓶子中加熱香皂水，觀察光線發生了如何的變化？
④噫，為何會形成如何一些現象呢？光線原本是直的，進水時為何會彎折呢？這就是光的折射現象！上面我們探究的不少光現象，雖然它們都與光的折射有關，明天，我們就來專門學習光的折射知識。
方式⑵：①有一次，不會游泳的小明到游泳池里去學游泳，他見到池中的水澄澈企穩，倍感水不深，便冒失地跳下去，結果水沒過了小明的前額。慶幸救生員把小明救了上來，并告訴小明，游泳池水的實際深度比觀察的要深，千萬要注意，不要上當。
②游泳池水的實際深度比觀察的要深，這是光的折射現象，在實際生活中，光的折射現象會時常遇見，比如，有經驗的漁船，使用狼牙棒向水下叉魚時，總是向所見到的魚的下方投叉，而不向見到的魚投叉，你們桌面上有一只酒杯，酒杯中的水底有一條玩具魚（或取代物），你能用塑膠叉（相當于狼牙棒）學習叉魚經驗嗎？你曉得這其中的道理嗎？明天，我們就來專門學習光的折射知識。
方式⑶：①播放兩段“泰山日出”和“山東蓬萊海市蜃樓”的多媒體片斷。
②為什么我們覺得到早晨的太陽大而涼？早晨的太陽小而熱？地面上的景物如何就到天起來了呢？原先這種多是光形成折射的緣故，明天，我們就來專門學習光的折射知識。
二、觀察水和空氣的分界面兩邊的光的傳播現象
㈠①利用激光器、水槽、滴幾滴果汁的水（或紅墨水、肥皂粉水）、白板（或冷水、噴煙霧等）等觀察光從空氣中步入水時的傳播路線。
②投影（或媒體播放）光從空氣中步入水時折射圖的名詞概念。或（演示或播放光從空氣中步入玻璃磚折射圖中的名詞概念。）
③學習畫出光從空氣中垂直步入水底的光路圖。學習畫出光從空氣中斜射入水底的光路圖。
④學習畫出一個物體從同一點發出的兩條光分別從空氣中斜射入水底的光路圖。
⑤利用激光筆、水槽、玻璃磚、牛奶水、白板等觀察光從空氣斜步入玻璃再斜步入水時的傳播路線。
⑥總結光從一種結構松疏的透明物質步入另一種較為致密的透明物質中傳播的規律。
㈡觀察光通過玻璃磚時的折射情況
①組織中學生借助激光器、白板、玻璃磚探究光從空氣中垂直射到玻璃又垂直射到空氣中時的情況。（也可以在暗室里用裝有冷水的燒杯、激光器等完成此實驗）
②組織中學生借助激光器、白板、玻璃磚探究光從空氣中斜射到玻璃又斜射到空氣中時的情況。
③分別組織中學生畫出光從水底垂直射到空氣中和光從水底斜射到空氣中的光路圖。
④引導學生理解光路可逆現象。
⑤讓中學生猜想光通過三角形玻璃磚時的情形。
⑥展示光線通過三角形平板形等玻璃時的光路圖。引導學生理解光線通過透鏡時的發生會聚或發散等折射情況。
⑦發放自然界的光的折射現象學習資料供中學生學習。
⑧組織中學生進行課堂產生性練習。
總結光的折射規律
1.入射光線與折射光線坐落法線左側；
2.入射光線、折射光線、法線在同一平面內；
3.垂直不變；
4.同增同減；
5.從空氣斜射入其他透明介質時，空氣中的角大；
6.在光的折射中，光路是可逆的。
4.2透鏡
教學目標
1.曉得哪些是凸透鏡，哪些是凹透鏡。曉得哪些是透鏡的主光軸、光心、焦點、焦距。曉得凸透鏡對光起會聚作用，凹透鏡對光起發散作用。
2．通過探究活動和接受活動，體驗學習方法多樣性。
3.培養中學生擅于使用隨手可得的物品進行探究活動和化學實驗的習慣，從中感遭到化學學的真實性以及化學與生活的關系。
教學重點
透鏡對光的作用
教學難點
透鏡對光的作用
教學方式
實驗探究法、啟發引導法、講授法、演示法等
課時安排
1課時
教學過程
一、引入新課
（上課開始：班主任拿起課本放在遠處瞧瞧，并皺蹙眉、搖搖頭，表現出百般無奈狀，之后戴上墨鏡，把課本移近，身上漏出微笑；再凝視朋友）
師：很多朋友和我一樣都不得戴上了墨鏡，你們年齡輕輕為何要戴墨鏡？
生：因為不注意用眼衛生，患上斜視眼。
師：(與一位朋友換一付墨鏡戴)，問結果怎樣？為何？
生：不一樣，由于我的是遠視墨鏡，老師的是近視墨鏡。
師：為何斜視墨鏡與弱視墨鏡的作用會不同呢？大家誰曉得？想不想曉得？
師：（小結）弱視墨鏡和散光墨鏡的鏡框都是透鏡，點明課題——透鏡。
二、新課教學
師：朋友摸摸斜視墨鏡和散光墨鏡有哪些不同？
生：遠視墨鏡中央薄邊沿厚；近視墨鏡中央厚邊沿薄。
師：我們把中央薄邊沿厚的透鏡叫凹透鏡；中央厚邊沿薄的透鏡叫凸透鏡。
活動一、觀察凸透鏡和凹透鏡
1、先請中學生觀察下述透鏡的外型，判定它們各屬于那類透鏡。
（1）兩種透鏡中的每一種透鏡的兩個面，有的是由兩個球面的一部份組成的，有的是由一個球面和一個平面組成的，因而所有透鏡的共同特點是：起碼有一個面是球面的一部份。假如透鏡本身的長度遠大于球面的直徑，這些透鏡就稱作薄透鏡。我們目前學習的透鏡僅限于薄透鏡。
透鏡。
師：朋友們仔細觀察椅子上的二個透鏡(注意透鏡不能用手直接摸，要用干凈的餐巾紙包著摸)，大家有哪些發覺？
2、通過凸透鏡和凹透鏡,觀看近處物體的成象情況（如書上的文字，透鏡距書較近).
生甲：一個透鏡中央薄邊沿厚是凹透鏡；另一個透鏡中央厚邊沿薄的叫凸透鏡。
生乙：把二個透鏡分別近靠書本時，凸透鏡把字放大了；凹透鏡把字縮小了。
師：（指導沒有觀察到的中學生觀察。）
生丙：物體緊靠凸透鏡時，凸透鏡會放大物體，但若果物體離凸透鏡比較遠時，凸透鏡會使物體縮小并使物體顛倒。
師：對于這個問題我們下一節課繼續研究。
3、觀察并比較凸透鏡和凹透鏡對光線的作用。
請朋友推測：
一束平行光(如太陽光)通過凸透鏡,將會發生哪些現象?
假如把凸透鏡換成凹透鏡,結果將會如何?在書上的圖中畫出你的推測。
試一試，你的猜測對嗎？(將結果用投影儀詮釋)
透鏡
項目
凸透鏡
凹透鏡
形狀
中央_____,邊沿
中央,邊沿
通過透鏡觀察近處的物體
看見的物體是、的
看見的物體是、的
對光的作用
有作用
有作用
活動二、討論和交流分辨凸透鏡和凹透鏡的方式
請中學生來總結分辨凸透鏡和凹透鏡的簡易的實驗方式:
①“摸”通過比較透鏡中央和邊沿的薄厚加以鑒別。（注意：為防止鏡面銹蝕或弄壞，應先用很厚實的方巾紙把透鏡包上去，再用手摸）
②“看”通過透鏡去觀察近處物體，看它成的像是放大還是縮小加以鑒別。
③“照”通過透鏡對平行光線是會聚還是發散加以鑒別。
[提問]1這么我們你們的斜視墨鏡和散光墨鏡的鏡框是哪些透鏡?
2你還有哪些方式來分辨凸透鏡和凹透鏡?哪種方式最好?
[說明:方式可用如:A用搖晃的方式
通過凸透鏡才能看見物體正立,放大的像,你曉得生活中哪些是借助凸透鏡的這些本領的嗎?
凸透鏡對光有會聚作用,所以凸透鏡又叫會聚透鏡,凹透鏡對光有發散作用,所以又叫發散透鏡。
光心：透鏡的中心（O）
主光軸：通過兩個球面球心的直線。（MN）
焦點:凸透鏡能使平行光會聚在一點,這個點叫焦點。（F）
焦距:焦點到透鏡中心的距離f叫焦距。（f）
中學生練習：作光路圖
三條特殊的光線
三、本課小結
四、布置作業
4.3凸透鏡成像規律
教學目標
1.會通過實驗探究凸透鏡成像的規律。曉得凸透鏡所成虛實、倒正、大小像所滿足的條件。
2．經歷科學探究，提升發覺問題、提出假定、實驗操作、得出推論及交流合作的能力。
3.設置情景，讓中學生經歷探究過程，體驗探究樂趣，形成成功喜悅。。
教學重點
理解凸透鏡的成像規律
教學難點
凸透鏡成像規律
教學方式
實驗探究法、啟發引導法、講授法、演示法等
課時安排
2課時
教學過程
第一課時
一．引入新課
提問：遠視墨鏡和老花墨鏡的鏡框分別是用哪些類型透鏡做的？如何辨識斜視鏡與老花鏡呢？
活動：用凸透鏡來觀察物體成像的情況
①用凸透鏡近距離的看書上的字
②用凸透鏡遠距離的看屏幕
同樣是凸透鏡，所成的像卻有這么大的差異。相信你們一定有許多問題，請把你的問題寫出來，之后我們一起交流一下。
凸透鏡成像的不同與哪些誘因有關？你這樣推測的依據是哪些？
（將中學生的五花八門的猜測板書在黑板上，并進行分類，確定探究的問題。）
探究凸透鏡成像規律實驗
介紹實驗器材：蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座（專門拿來研究凸透鏡成像規律的儀器）。
問題：①凸透鏡、蠟燭、光屏應按哪些次序擺放在光具座上？
強調：調整燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上（同一水平直線），便于才能在光屏的中央見到清晰明亮的像。
②什么是物距、像距和焦距？如何檢測實驗所用的凸透鏡焦距？
③如何操作使燭焰的像（清晰明亮）呈現于光屏上？
（凸透鏡固定不動，先聯通蠟燭放大鏡成像是光的折射嗎，再聯通光屏。）
④怎樣改變物距來研究像的性質與物距的關系？
（先把物體放到u>2f處，之后置于f
⑤實驗過程中應記錄什么現象和數據？
模擬演示：凸透鏡成像實驗
實驗目的：探究凸透鏡成像規律
實驗器材:光具座、蠟燭、凸透鏡、光屏等
實驗步驟：
1、記下凸透鏡的焦距；f＝10分米
2、在光具座上從左到右依次放好蠟燭、凸透鏡、光屏。調節凸透鏡和光屏的高度使它們的中心與燭焰的中心在同一高度，目的是使燭焰的像成在光屏的中央；
3、移動凸透鏡位置，使物距分別為u＞2f；f＜u＜2f；u＜f再聯通光屏找像，耳朵觀察光屏上的像，直至最清晰為止；
4、記下物距、像距和成像情況。
實驗表格：
物距
像距
正立/倒立
像的大小
實/虛
同/異側
U﹥2f
f﹤v﹤2f
倒立
縮小
虛像
異側
U＝2f
v＝2f
倒立
等大
虛像
異側
f﹤U﹤2f
v﹥2f
倒立
放大
虛像
異側
U＝f
不成像
U﹤f
V>u
正立
放大
實像
同側
實驗要求：
①多次實驗，觀察物體的成像；
②光屏上的像一定要清晰明亮；
③及時記錄像的性質及物距和像距；
④記錄其他方面的問題及發覺。
在實驗過程中，朋友們還有什么新的發覺或疑惑？
（如：①凸透鏡成虛像與實像的分界點在哪里？②凸透鏡成放大像與縮小像的分界點在哪里？③當凸透鏡成虛像時，隨著物距的降低，像距是如何變化的？像的大小如何變化？④當凸透鏡成虛像時，像與物左右是哪些關系？⑤當像成在光屏的下方或上方時，如何調整使其成在中央？…）
口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小；虛像異側倒，實像同側正。
虛像：物近像遠像變大，物遠像近像變小；
實像：物遠像遠像變大。
第二課時
一．備考引入
從上節課的實驗探究中我們得到了凸透鏡成像的規律，明天我們來用光路剖析其成像過程。
規律：物距(u)小于2倍焦距時，像距(v)小于1倍焦距大于2倍焦距，成倒立縮小的虛像。
應用：拍照機、眼睛、攝像機都是按照這個原理工作的。
規律：物距(u)等于2倍焦距時，像距(v)等于2倍焦距，成倒立等大的虛像。
應用：借助凸透鏡成倒立等大的虛像，測焦距f=u／2=v／2
規律：像距（v）小于2倍焦距，成倒立放大的虛像
應用：幻燈機、投影儀、電影放映機都是按照這個原理工作的。
規律：物距大于1倍焦距時，成正立放大的實實像。
應用：放大鏡，借助放大鏡看物體，倘若使聽到的像更大些，物體緊靠焦點位置。
從以上五個圖可以得到：1、焦點位置是實相和實像的分界點。2、成實相是倒立的，成實像是正立的。3、實相是實際光線凝聚而成，實像是光線的反向延長線凝聚而成。
4.4拍照機與耳朵視力的矯治
教學目標
1.了解拍照機和耳朵成像的基本原理。了解斜視眼和近視眼的動因及其矯治辦法。
2．通過閱讀相關資料，培養從相關材料中提取有效信息的能力。會用一定的方式探究用凸透鏡、凹透鏡對斜視眼、遠視眼的矯治原理。
3.養成自覺保護視力的良好習慣。
教學重點
視力矯治
教學難點
視力矯治
教學方式
實驗探究法、啟發引導法、講授法、演示法等
課時安排
1課時
教學過程
一、引入
①讓中學生把凸透鏡對著陽臺外邊，用一張白紙做光屏，體驗拍照過程。
②找到窗前的運動著的云或人，體驗攝像過程。
③讓中學生用一本書堵住射到凸透鏡上的光，中學生發覺底片上的像不見了；下同。
①故意拿一臺沒有開蓋的拍照機，給中學生照相。再讓一位朋友閉上雙眼找另一位朋友。
②引課：你們看，拍照機鏡頭蓋打開后，它能把它看見的景物成像到底片上，保存出來，這就叫照相。而我們的耳朵雖然也有相同的功能。出示耳朵模型，讓中學生進行比較。
③大家想不想學習拍照技術？其實同樣是耳朵，我們常說的斜視眼和近視眼又是如何回事呢？明天我們就來學習照像機和嘴唇的成像原理，學習矯治視力方面的知識，這種知識會對你今后的工作和學習有良好的幫助作用。
二、新課
（一）拍照機與眼珠
1、照相機：借助凸透鏡能成縮小虛像的原理制成的。
2、照相機的鏡頭：相當于一個凸透鏡，來自物體的光經鏡頭后在膠卷上產生一個倒立、縮小的虛像。
3、眼睛：像一架神奇的照像機，鞏膜就相當于照像機的鏡頭——凸透鏡，黃斑相當于照像機內的膠卷。來自于物體的光經鞏膜成像于黃斑上，再通過視覺神經把信息傳到腦部，形成視覺暫留。
（二）視力的缺陷
1、近視眼：看不清遠處的景物，是由于經過調節鞏膜的薄厚后，遠處物體的像仍落在黃斑的前方。
2、遠視眼：看不清近處的物體，是由于經過調節鞏膜的薄厚后，近處物體的像仍落在黃斑的前面。
3、活動：視力的矯治
（1）把一個凸透鏡當成耳朵的鞏膜，光屏看作是黃斑，給它戴上斜視墨鏡，使燭焰在光屏上呈清晰的像，并標出光屏的位置。
取下遠視墨鏡，光屏上的像變模糊放大鏡成像是光的折射嗎，這就是遠視眼所見到的景色。前后聯通使光屏上呈清晰的像，再標出光屏的位置。
總結：遠視墨鏡的作用是使像相對于鞏膜向后移，因而使清晰的像落在黃斑上。
（2）換用近視墨鏡
總結：近視墨鏡的作用是使像相對于鞏膜往前移，因而使清晰的像落在黃斑上。
（3）小結：矯治斜視眼所佩戴的墨鏡的鏡框是凹透鏡
作用是將光發散，進而使遠處物體在黃斑上成清晰的像。
矯治近視眼所佩戴的墨鏡的鏡框是凸透鏡
作用是將光會聚，因而使近處物體在黃斑上成清晰的像。
三、布置作業
4.5望遠鏡與顯微鏡
教學目標
1.通過活動，了解望遠鏡和顯微鏡的基本結構。
2.通過探求活動，體驗探究的樂趣，使中學生樂于觀察試驗。
教學重點
望遠鏡顯微鏡的基本構造及成像
教學難點
顯微鏡、望遠鏡的成像特點
教學方式
實驗探究法、啟發引導法、講授法等
課時安排
1課時
教學過程：
一、復習：凸透鏡的成像規律：
①當u>2f時，成、、的像；
②當2f>u2f時，成、、的像；
③當u、、的像；
二、新知識探究：
1、影響視角的誘因（閱讀下述一則小故事，思索相關問題）
小雞和母親在草地上捉蟲，忽然天空盤旋著一只公牛，父親趕快拉著小雞躲在樹下。
小雞很奇怪，說道：“媽媽，你怕哪些？”（中學生很專心聽老師講故事）父親指著天空上的公牛說：“老鷹”。
小雞抬頭一看，心想：“媽媽真膽小，這只小鳥還沒有我大呢，我不怕它。”
它趁父母不注意，跑了下來。公牛發覺了它，箭通常的沖了出來。小雞一看，哎唷！公牛顯得越來越大，嚇得它扭頭就跑。
問題（1）公牛為變大嗎？
問題（2）為何會有這些錯覺呢？
雖然是我們嘴巴視角在作祟。視角就是物體的頭尾與耳朵的光心所張的角，視角越大，看物體就越清楚。視角的大小除了和物體的大小有關，還和物體到耳朵的距離有關。
問題（3）要認清楚物體該如何辦？（討論回答）
辦法①
辦法②
望遠鏡就是減小物體在眼內視角的光學儀器。
2、閱讀教材P98“望遠鏡”，完成下述填空：
（1）望遠鏡的作用是
（2）一般的望遠鏡（或顯微鏡）可看做是由組成的，緊靠耳朵的透鏡稱作，緊靠被觀察物體的透鏡稱作。
友情提示：不能用望遠鏡直接觀察太陽或其他強光源！
3、[活動]4.7通過兩個凸透鏡觀察物體
（1）分組按教材P98活動4.7要求進行實驗觀察.
（2）交流觀察結果。
4、介紹望遠鏡和顯微鏡：
（1）伽利略望遠鏡：以焦距較小的凹透鏡作為物鏡，以焦距較大的凸透鏡作為目鏡，物體在兩倍焦距之外，看見的是物體正立的實像。
（2）天文望遠鏡（也叫開普勒望遠鏡）：以焦距較小的凸透鏡作為物鏡，以焦距較大的凸透鏡作為目鏡，物體在兩倍焦距之外，聽到的是物體倒立的實像。
（3）顯微鏡：以焦距較大的凸透鏡作為物鏡，以焦距較小的凸透鏡作為目鏡，物體在一倍焦距到兩倍焦距之間，聽到的是物體倒立、放大的實像。
5、教材P100頁[活動]4.8自制水滴顯微鏡。
分組實驗：
⑴如教材P100頁圖4—38(a)所示,以小水滴作為目鏡.
⑵再用一個凸透鏡作為物鏡觀年水滴,如教材圖4—38所示,平緩調節透鏡與水滴間的距離,都會看見箭頭被放大的像.
⑶利用自制的水滴顯微鏡觀察細鹽粉、頭發絲、昆蟲翅膀等，見到的景色會令你驚嘆！
三、知識小結：
（1）伽利略望遠鏡：以作為物鏡，以作為目鏡，見到的是像。
（2）天文望遠鏡（也叫開普勒望遠鏡）：以作為物鏡，以作為目鏡，見到的是物體像。
（3）顯微鏡：以作為物鏡，以作為目鏡，見到的是物體像。
四、作業。