人教版八年級上冊《第二章光現(xiàn)象》教師用書(純word版).doc

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第二章 光現(xiàn)象（全章概述和課時(shí)要求） 全章概述 本章主要研究光現(xiàn)象及其規(guī)律，內(nèi)容包括：光的直線傳播、光的速度、顏色；光的反射規(guī)律；光的折射和跟現(xiàn)代生活十分密切的兩種看不見的光──紅外線、紫外線及其應(yīng)用。 本章力圖體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的教育理念，突出以下特點(diǎn)： 1、強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，突出學(xué)生的探究性學(xué)習(xí) 本章對規(guī)律性知識的學(xué)習(xí)，盡量安排為探究性的學(xué)習(xí)，主要安排了以下的探究活動：色光的混合與顏料的混合，光反射時(shí)的規(guī)律，平面鏡成像的特點(diǎn)。 探究性的學(xué)習(xí)活動跟知識的學(xué)習(xí)一樣，也應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的原則。本章安排的探究性的學(xué)習(xí)活動，具有知識淺、實(shí)驗(yàn)操作方便、規(guī)律性強(qiáng)的特點(diǎn)，由于結(jié)論容易獲得，適宜初中學(xué)生探究。通過學(xué)生的探究活動，進(jìn)行全過程的自主研究，體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，受到科學(xué)研究方法的教育；從收集的證據(jù)中，總結(jié)和歸納出規(guī)律性的知識；從中獲得成功的愉悅，為自信心的建立打基礎(chǔ)。 2、不過分強(qiáng)調(diào)科學(xué)自身的邏輯性和規(guī)律的嚴(yán)密性 與傳統(tǒng)初中物理教材相比，本章對光的反射定律和折射定律的編寫做了較大的修改。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，反射定律降低到反射規(guī)律水平。這個(gè)降低，跟學(xué)生的認(rèn)識水平是吻合的。 在學(xué)生的探究“光反射時(shí)的規(guī)律”活動中，獲得的最顯現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，是反射角和入射角的角度關(guān)系。角度的大小關(guān)系是學(xué)生最關(guān)注的信息，因此最容易得到反射角等于入射角的結(jié)論。至于入射光線與反射光線分居法線兩側(cè)以及它們跟法線在同一平面上的說法，由于學(xué)生在初中基本上不會碰到“共面”與否的物理情境，故教材中不做強(qiáng)調(diào)，使教材中的光反射時(shí)的規(guī)律的表述跟學(xué)生探究的結(jié)論一致。這個(gè)不很嚴(yán)密的規(guī)律，對于初中生應(yīng)用它認(rèn)識實(shí)際問題不會產(chǎn)生障礙。 與傳統(tǒng)初中物理教材相比，本章在對折射現(xiàn)象的研究中，定位在認(rèn)識折射現(xiàn)象上。理解由于折射而產(chǎn)生的現(xiàn)象的基礎(chǔ)是折射定律。折射定律歷來是初中學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。由于本章對光的折射知識定位較低，教材未交待折射角跟入射角，也未研究與折射率相關(guān)的問題，而是從具體問題入手，重點(diǎn)研究光從空氣射入水中或玻璃中的光線偏折的方向，只提出“光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，光線向法線方向偏折”的結(jié)論。至于魚在哪里、池水變淺等問題的研究，對學(xué)生要求不高，能聽懂就可以了。這樣安排，有利于減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。 3、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的作用 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，它的基本研究方法是實(shí)驗(yàn)。本章一如既往，仍然突出實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，盡量安排學(xué)生動手操作的實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生在教師的演示實(shí)驗(yàn)和自己親身的實(shí)驗(yàn)中觀察、體驗(yàn)，獲得最直接的生動的實(shí)驗(yàn)事實(shí)資料，為物理學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。課本在33頁、36頁、38頁、46頁等處，不僅對教師的演示實(shí)驗(yàn)提出要求，還提供了大量照片，還在“想想做做”、“動手動腦學(xué)物理”等欄目中，提供了大量的實(shí)踐性的活動，期望學(xué)生在實(shí)踐性活動——實(shí)驗(yàn)過程中體會和感悟?qū)嶒?yàn)方法對物理學(xué)習(xí)的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。 4、密切聯(lián)系社會生活的實(shí)際 把光學(xué)知識跟社會生活實(shí)際緊密地結(jié)合，是這一章的另一個(gè)特點(diǎn)。光學(xué)是有用的，表現(xiàn)在它的知識滲透在社會生活的各個(gè)方面：光的知識與技術(shù)相結(jié)合，用于引導(dǎo)掘進(jìn)的方向；光的知識與人文精神相結(jié)合，可以剖析神話故事；光傳遞的信息，可以發(fā)現(xiàn)宇宙之大；平面鏡成像在視力檢查上的應(yīng)用、光的能量方面的應(yīng)用——太陽灶，以及海市蜃樓、魚在哪里的研究、熱譜圖、驗(yàn)鈔機(jī)等，都體現(xiàn)了物理知識是有用的，它充滿了魅力，在現(xiàn)代社會生活中充滿了活力。 物理學(xué)習(xí)的重要目的，是理解社會生活中的科學(xué)技術(shù)，應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題。基于這樣的考慮，這一章教材在改變傳統(tǒng)課外作業(yè)的形式方面也做了一些努力，減少計(jì)算題，習(xí)題盡量結(jié)合社會生活的實(shí)際，讓學(xué)生在多種形式的學(xué)習(xí)活動中成長。 課時(shí)建議 本章共分五節(jié)，建議6課時(shí)。 第一節(jié)光的傳播顏色1．5課時(shí) 第二節(jié)光的反射1課時(shí) 第三節(jié)平面鏡成像1課時(shí) 第四節(jié)光的折射1課時(shí) 第五節(jié)看不見的光0．5課時(shí) 復(fù)習(xí)和總結(jié)1課時(shí) 說明與建議 本章的章題圖是天安門廣場的節(jié)日禮花圖景，突出視覺效果，把學(xué)生的注意力集中到美麗的光上。光給視覺的刺激是它的五彩繽紛。 閱讀指導(dǎo)概要地介紹了本章的主要內(nèi)容和展開的順序，給學(xué)生一個(gè)學(xué)習(xí)的線索。 第二章 光現(xiàn)象（一、光的傳播 顏色） 目 標(biāo) 1、知識與技能 了解光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。 ●理解光沿直線傳播及其應(yīng)用。 ●了解光在真空和空氣中的傳播速度c＝3108m/s。 ●了解色散現(xiàn)象。知道色光的三原色跟顏料的三原色是不同的。 2、過程與方法 ●觀察光在空氣中和水中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解實(shí)驗(yàn)是研究物理問題的重要方法。 ●閱讀“科學(xué)世界我們看到了古老的光”的內(nèi)容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大。 ●探究色光的混合和顏色的混合，獲得有關(guān)的知識，體驗(yàn)探究的過程和方法。 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ●觀察、實(shí)驗(yàn)以及探究的學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 ●通過親身的體驗(yàn)和感悟，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識，為后續(xù)學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。 ●通過探究性物理學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生獲得成功的愉悅，樂于參與物理學(xué)習(xí)活動。 說明與建議 本節(jié)教學(xué)可以從展示光源的實(shí)物開始，也可以從學(xué)生們討論式學(xué)習(xí)開始。 生活、生產(chǎn)中有各種各樣的光源。手電筒、火把、油燈、蠟燭、白熾燈、日光燈、霓虹燈以及鈉燈、汞燈、氖燈等等，都是光源?？梢宰寣W(xué)生們收集相關(guān)的資料，無論圖片、文字、實(shí)物，由于學(xué)生參與實(shí)際活動，學(xué)習(xí)興趣會很高。通過對資料分析，得到光源的共同特征──發(fā)光體。書上的6幅圖片，有的是生活中常見的，如太陽、電燈、蠟燭；有的是農(nóng)村可見的，如螢火蟲；有的是城市可見的，如霓虹燈，也有不常見的，如水母。這些圖片可以豐富學(xué)生關(guān)于光源的感性知識。 光源內(nèi)容的教學(xué)，注意把握用時(shí)不宜過多，拓展性的教學(xué)活動可以放到課外去做。 光是如何傳播的 學(xué)生已經(jīng)知道一些光的直線傳播的知識，但作為物理學(xué)習(xí)，應(yīng)重視演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的感性認(rèn)識更豐富一些。 演示 光是怎樣傳播的 光在空氣中沿直線傳播，學(xué)生已經(jīng)知道。教學(xué)中可以選擇那些小學(xué)自然課做過的實(shí)驗(yàn)，再次展示光在空氣中沿直線傳播的現(xiàn)象。 光在玻璃和水中沿直線傳播，學(xué)生的感性認(rèn)識較少，一定要演示給學(xué)生看看。做這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的方法較多： 1、可以用激光筆(市場上有售，價(jià)格不貴)發(fā)出的激光束垂直射入水中或玻璃中，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(圖2－1)，也可以在水中滴少許牛乳或墨水。 2、本實(shí)驗(yàn)也可以用光具盤，讓光垂直玻璃面射入玻璃中(并掠過光具盤)，觀察光在玻璃中的傳播路線。 由于光的傳播有方向，在這里可以向?qū)W生交待“光線”這個(gè)物理學(xué)名詞。應(yīng)該使學(xué)生知道，人們用光線是來表示光的傳播路線。光線是帶箭頭的直線，如圖2－2所示，箭頭表示光傳播的方向。教學(xué)中，可以結(jié)合實(shí)際，示范性表示手電筒光束的光路，或放電影時(shí)的光束的傳播路徑。 關(guān)于光的直線傳播的應(yīng)用，教材中用典型事例棗激光引導(dǎo)掘進(jìn)方向的圖，示意性地展示了它的應(yīng)用原理。如果能向?qū)W生介紹一些利用激光準(zhǔn)直的其他實(shí)例，學(xué)生會更感興趣。 需要說明的是，我們在這里介紹光沿直線傳播時(shí)，未介紹光沿直線傳播的條件。這是因?yàn)?，學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)光學(xué)，對介質(zhì)的均勻與否缺乏思考的基礎(chǔ)。在本章的后續(xù)教學(xué)中，在研究折射規(guī)律前，涉及不到介質(zhì)均勻性問題。為了避免由于嚴(yán)格地定義造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，這里暫且不提這個(gè)問題。本章在第四節(jié)中研究光的折射時(shí)討論了這個(gè)問題。 光的直線傳播的應(yīng)用還有許多。教學(xué)時(shí)可選擇補(bǔ)充一些實(shí)例。教學(xué)時(shí)，建議做個(gè)“小孔照相機(jī)”，讓學(xué)生在簡單的科學(xué)制作中，學(xué)習(xí)科學(xué)知識，體驗(yàn)成功的快樂，同時(shí)也為第四章的內(nèi)容之一棗照相機(jī)的學(xué)習(xí)作一些鋪墊。小孔照相機(jī)的具體做法，請閱讀本章的參考資料：小孔照相機(jī)。 光的傳播速度 學(xué)生剛剛學(xué)完聲音，了解聲音在空氣中速度的大小。教材以此為基礎(chǔ)，從學(xué)生熟知的現(xiàn)象展開光的傳播速度的教學(xué)，從“光的傳播比聲音快”的感悟中，直接給出光在真空或空氣中的速度c＝3108m/s。 為了使學(xué)生理解光速有多快，教材中用兩幅圖(課本圖2．1－4)加以注解，通過圖形象生動地說明光速非?？?。教學(xué)時(shí)應(yīng)使學(xué)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(gè)重要的物理常數(shù)。 科學(xué)世界我們看到了古老的光 編寫這個(gè)內(nèi)容的目的是： ●宏揚(yáng)科學(xué)教育中的人文精神。聯(lián)系神話故事，用科學(xué)的目光審視神話，是破除迷信的重要方面。 ●用光速的知識理解自然世界，拓展性地了解一些天文知識，如宇宙之大，恒星發(fā)光，銀河系以及宇宙的過去、現(xiàn)在和未來。 ●了解最大的長度單位——光年。 ●培養(yǎng)學(xué)生對自然的熱愛。 教學(xué)可以采取學(xué)生自己閱讀、教師輔導(dǎo)的方法進(jìn)行。 顏色 光的色散現(xiàn)象的教學(xué)，應(yīng)做好演示實(shí)驗(yàn)，一定要給學(xué)生足夠的感性認(rèn)識。 在做好課本36頁的“色散”的演示實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)盡量增加學(xué)生對色散的興趣和體驗(yàn)。 想想做做 “分解太陽光”的活動內(nèi)容是利用平面鏡和水來使白光色散的一個(gè)方案。把由白光分解出的紅橙黃綠藍(lán)靛紫的色帶反射到白色的墻壁上，很醒目。 分解太陽光的方法很多，教學(xué)中可以采用其他的方法。 如果學(xué)生手中有放大鏡，用放大鏡看彩色電視畫面上的各色光條，也是一個(gè)比較理想的實(shí)驗(yàn)。通過觀察，可以發(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(lán)三色光條合成的，課本圖2．1－9展示的就是這種情景。 在現(xiàn)象感知的基礎(chǔ)上，可以介紹色光的三原色。教學(xué)中，老師不應(yīng)讓學(xué)生死記課本圖2．1－8介紹三原色光合成的結(jié)果，而應(yīng)讓學(xué)生在探究的活動中去認(rèn)識幾種單色光合成的效果，在實(shí)驗(yàn)活動中獲得感性認(rèn)識。 探究色光的混合與顏料的混合 本探究活動的目的是要使學(xué)生了解色光的混合與顏料的混合的規(guī)律是不同的。三原色色光混合后為白色，三原色顏料混合后為黑色。 本探究的題目，可以由老師提出，也可以在老師給出一些情景后，啟發(fā)學(xué)生提出。在教學(xué)中，要注意調(diào)動那些對顏料了解比較多的熱愛繪畫的學(xué)生的積極性，動員他們?yōu)榻虒W(xué)提供較多的背景材料。使學(xué)生能夠“提出問題”。 用在手電筒前放置有色透明膠片獲得色光的方法，簡單易行。 探究活動中，應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，盡量讓學(xué)生自主地制定探究計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)幫助學(xué)生完善探究計(jì)劃。然后，做好實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄，是為“分析和論證”提供材料，是一種培養(yǎng)收集信息能力的重要途徑。也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的重要環(huán)節(jié)，教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)用表格或圖形記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 應(yīng)該至少做2組以上色光混合的實(shí)驗(yàn)和顏料混合的實(shí)驗(yàn)，客觀地對比，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 探究活動也可以通過制作各種不同的彩色陀螺入手。彩色陀螺的制作方法，見本章參考資料。 顏料的三原色是品紅、黃、青(參見課本圖2．1－10)，與人們通常說的三原色紅、黃、藍(lán)不同。 動手動腦學(xué)物理 1、設(shè)計(jì)一種方法，估測發(fā)生雷電的位置離你有多遠(yuǎn)。 學(xué)生想出辦法的主要內(nèi)容，是測出聲音比光閃落后的時(shí)間。因?yàn)槁曀俅蠹s為340m/s，光的速度大約為3108m/s，在光傳播的時(shí)間很短可忽略時(shí)，根據(jù)聲音在空氣中的速度以及時(shí)間，可求出閃電處距地球的距離。 2、手電筒、燈光、日食和月食現(xiàn)象以及手影等。 3、這是一道實(shí)踐性練習(xí)題?？梢栽谡n上完成，也可以在課下完成。用各種放大鏡都可以看得很清楚。放大鏡還可以自制，自制的方法見本書第三章。最簡單的放大鏡可以用透明的玻璃杯盛上水代替。 第二章 光現(xiàn)象（二、光的反射） 目 標(biāo) 1、知識和技能 ●了解光在一些物體表面可以發(fā)生反射。 ●認(rèn)識光反射的規(guī)律，了解法線、入射角和反射角的含義。 ●理解反射現(xiàn)象中光路的可逆性。 ●了解什么是鏡面反射，什么是漫反射。 2、過程和方法 ●通過實(shí)驗(yàn)，觀察光的反射現(xiàn)象。 ●體驗(yàn)和感悟我們是如何看見不發(fā)光的物體的。 ●經(jīng)歷探究“光反射時(shí)的規(guī)律”，用實(shí)驗(yàn)的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系，測量反射光線與法線、入射光線與法線的夾角，總結(jié)探究的結(jié)論，獲得比較全面探究活動的體驗(yàn)。 ●通過觀察，理解鏡面反射和漫反射的主要差異。 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ●在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。 ●密切聯(lián)系實(shí)際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。 ●鼓勵(lì)學(xué)生積極參與探究活動。 說明與建議 反射的規(guī)律 可以首先提出問題來引入課題：我們?yōu)槭裁茨軌蚩匆娢矬w?(有光從物體射入我們的眼睛)。而后觀察發(fā)光的白熾電燈和日光燈、平面鏡、磨光的金屬、書等物體，提問：我們能看見這些物體是由于有光從物體射入我們的眼睛，由這些物體射入我們眼睛的光來源有什么不同呢?(從白熾電燈、日光燈射來的光是它們自己發(fā)出的，其他不發(fā)光的物體是反射光源射到它們上面的光。)簡單總結(jié)出：所有我們看到的不發(fā)光物體，都是由于它的表面能反射光，圖2．2－2說明了這個(gè)問題。 舉出幾個(gè)由于物體表面情況不同，反射光的情況也不完全相同的例子，引發(fā)學(xué)生的好奇，然后轉(zhuǎn)入研究光的反射規(guī)律的探究活動中。 探究 光反射時(shí)的規(guī)律探究活動要作好探究的計(jì)劃，使學(xué)生養(yǎng)成好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。明確每個(gè)探究步驟的主要活動內(nèi)容。探究前，應(yīng)向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)裝置：光源、平面鏡、由一塊白硬紙板組成的光屏，說明各部分的作用。 按課本圖2．2－3做好實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師可先演示反射角與入射角的關(guān)系，讓學(xué)生看清楚。讓學(xué)生使入射光線分別以30、45、60的入射角射向平面鏡，記錄反射光線與入射光線的位置。這些記錄的事實(shí)，是總結(jié)光的反射規(guī)律的重要基礎(chǔ)。然后讓學(xué)生量出每次入射光線和反射光線與法線ON的夾角，記錄在事先畫好的表格中。最后讓學(xué)生歸納總結(jié)出探究的結(jié)果。 需要注意的是，本書關(guān)于光的反射規(guī)律是由學(xué)生自己通過探究得出的，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是反射角等于入射角的規(guī)律。對于原來教材中的比較嚴(yán)格的敘述，不必過分強(qiáng)求。 本探究的結(jié)果比較容易獲得，探究過程比較好把握。教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生在整個(gè)過程中的參與水平和科學(xué)態(tài)度方面的表現(xiàn)，對探究活動中認(rèn)真積極的學(xué)生給予鼓勵(lì)。 課本圖2．2－6表現(xiàn)了光反射時(shí)光路的可逆性，最好做一下有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看看現(xiàn)象，可以由教師演示，也可以讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)。光路可逆性的應(yīng)用十分廣泛，應(yīng)盡量結(jié)合生活實(shí)際來介紹。 反射規(guī)律探究結(jié)束后，可讓學(xué)生做一些關(guān)于反射規(guī)律光路方面的練習(xí)。為平面鏡成像的學(xué)習(xí)做一些準(zhǔn)備。 漫反射 利用課本上提到的太陽光射到平面鏡上和白紙上產(chǎn)生的不同效果提出問題，讓學(xué)生思考，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望。如果有太陽光射入教室，還可以演示給學(xué)生看看：太陽光斜射在平面鏡上，會在墻上產(chǎn)生一個(gè)明亮的光斑；射到白紙上則不會產(chǎn)生光斑。提出問題：這是為什么?引發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 可以用圖2－3和圖2－4的模型模擬鏡面反射與漫反射。照圖2－3那樣，把幾根細(xì)針垂直插入一張硬紙板中，表示法線。引導(dǎo)學(xué)生想象當(dāng)入射光線平行射到各入射點(diǎn)時(shí)，反射光線將平行射出。而后將紙張隨意彎折，這時(shí)學(xué)生會看到“法線”不再平行。讓學(xué)生想象入射光線平行射到各入射點(diǎn)上時(shí)由于入射角不同，反射角也不同，反射光線一定不再平行(圖2－4)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，講解什么是鏡面反射和漫反射。說明物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射；物體表面粗糙時(shí)，發(fā)生漫反射。強(qiáng)調(diào)指出，漫反射能夠使我們從各個(gè)方向看到物體。為了加深對漫反射作用的理解，在這段教學(xué)的最后可以讓同學(xué)討論“動手動腦學(xué)物理”第2題。 圖2-3 圖2-4 動手動腦學(xué)物理 1、答案如圖2－5。 2、答案如圖2－6。改變同學(xué)的座位位置，或改變黑板的角度，用不反光材料。 3、這是一道結(jié)合實(shí)際的題。要讓學(xué)生體驗(yàn)后，再回答。用墻作反射面，應(yīng)用了光的反射規(guī)律。 4、這也是一道結(jié)合實(shí)際的題。要讓學(xué)生觀察、體驗(yàn)后再回答，課本圖2．2－10中光線的反射光線如圖2－7所示。 第二章 光現(xiàn)象（三、平面鏡成像） 目 標(biāo) 1、知識和技能 ●了解平面鏡成像的特點(diǎn)。 ●了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。 ●理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。 ●初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應(yīng)用。 2、過程與方法 ●經(jīng)歷“平面鏡成像特點(diǎn)”的探究，學(xué)習(xí)對實(shí)驗(yàn)過程中信息的記錄。 ●觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感知虛像的含意。 ●通過觀察感知球面鏡對光線的作用。 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ●在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。 ●培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 ●通過對平面鏡、球面鏡的應(yīng)用的了解，初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。 說明與建議 本節(jié)內(nèi)容包括平面鏡成像的特點(diǎn)、成像原理和平面鏡的應(yīng)用。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生知道：平面鏡成像的特點(diǎn)，平面鏡成像是反射光線的反向延長線形成的，初步了解虛像的概念。 平面鏡成像的特點(diǎn) 平面鏡學(xué)生很熟悉。上課時(shí)可以用一個(gè)較大的平面鏡，讓學(xué)生觀察自己在平面鏡內(nèi)所成的像，并提出一些問題讓學(xué)生思考，例如在平面鏡中，你的像的大小跟你的大小一樣嗎?當(dāng)你改變與平面鏡的距離時(shí)，像的大小改變嗎?像到鏡面的距離怎樣變化?這些問題，并不要求學(xué)生立即回答，只是為了引起研究興趣，為進(jìn)行探究“平面鏡成像特點(diǎn)”中“提出問題”作必要的鋪墊。 探究平面鏡成像特點(diǎn) 這個(gè)探究活動比上一節(jié)的探究復(fù)雜一些。找準(zhǔn)物體在平面鏡中所成的像，是學(xué)生認(rèn)識平面鏡成像特點(diǎn)的關(guān)鍵。這個(gè)實(shí)驗(yàn)一定讓學(xué)生自己去做。通過動手實(shí)驗(yàn)，自己總結(jié)出規(guī)律來，由于有體驗(yàn)，一定會印象深刻，對知識理解得會更好。 學(xué)生的探究活動，還是要按部就班地進(jìn)行。要幫助學(xué)生制訂探究的計(jì)劃。 實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的玻璃要薄些，如果用厚玻璃做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可能會看到兩個(gè)不重合的像。為了準(zhǔn)確總結(jié)出“物像等距”的特點(diǎn)，可以在紙上事先畫好坐標(biāo)。實(shí)驗(yàn)前教師可先演示一下，教給學(xué)生如何判斷玻璃板后面的蠟燭與玻璃板前面點(diǎn)燃的蠟燭的像是否完全重合；左右移動頭部，直到從不同位置看起來蠟燭和像完全重合為止。 如果沒有蠟燭，也可以用兩支相同的鉛筆或兩個(gè)相同的跳棋子來做實(shí)驗(yàn)。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(gè)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(gè)棋子放在玻璃板后面，移動這個(gè)棋子，直到看上去它跟像完全重合。這樣做實(shí)驗(yàn)更為簡便易行，學(xué)生都可以做好。 教學(xué)中，應(yīng)該讓學(xué)生把蠟燭至少換一個(gè)位置，再重做一遍實(shí)驗(yàn)。這樣要求的目的，是為培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，以免由于為了節(jié)省時(shí)間而忽略缺少必要實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，長此以往，會使學(xué)生養(yǎng)成不良的研究習(xí)慣，或形成以偏蓋全的片面的思維方法。 通過探究活動，可以總結(jié)出平面鏡成像特點(diǎn)： 1、像和物體到鏡面的距離相等。 2、像與物體大小相同。 然后，可讓學(xué)生回答本課開始時(shí)提出的問題。 由于學(xué)生不理解什么叫對稱，所以教材中沒有提“物和像是對稱”的，也沒有提像和物是左右相反的，因?yàn)檫@種說法不準(zhǔn)確，可以有不同的理解。這里只要強(qiáng)調(diào)“像物等大”和“像物等距”兩個(gè)特點(diǎn)就可以了。 學(xué)習(xí)過平面鏡成像的特點(diǎn)后，可以讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識討論一些平面鏡成像的應(yīng)用，例如水面倒影(岸邊的樹木和房屋在水中的像看上去是倒的)，生活中平面鏡的使用等問題，也可以在課堂上做一些簡單線條物體在平面鏡中成像，例如一把傘在平面鏡中的像，為本節(jié)后面“動手動腦學(xué)物理”中的1、2題做一些基礎(chǔ)性的準(zhǔn)備。 倒影是生活中常見的現(xiàn)象。應(yīng)該使學(xué)生了解倒影形成的原因： 1、平靜的水面就好像是一個(gè)平面鏡，它可以成像； 2、對實(shí)物的每一點(diǎn)來說，它在水中所成的像點(diǎn)都與物點(diǎn)“等距”；樹木和房屋上的各點(diǎn)與水面距離不同，越接近水面的點(diǎn)，所成的像也距水面越近。 3、各點(diǎn)組成的像從水面上看就是倒的了。討論倒影問題可以加深對“像物等距”的理解。 平面鏡成像是靠光的反射形成的，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過作圖來認(rèn)識。這樣既鞏固了反射規(guī)律知識，又培養(yǎng)了學(xué)生研究新問題的能力。具體做法可按下面步驟進(jìn)行： ●在黑板上畫出平面鏡。先給出一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S。問學(xué)生：S發(fā)出多少條光線，方向如何?再提問哪些光線射到平面鏡上? ●讓學(xué)生選出一條入射光線，并畫出它的反射光線，再選出另一條入射光線，并畫出它的反射光線。 ●提出啟發(fā)問題：這兩條反射光線沿傳播方向能否相交?如果人的眼睛正處于這兩條光線傳播的路徑上，會覺得這兩條光線是從哪里發(fā)出的?并在圖上畫出一只眼睛。接著說明人眼是根據(jù)光線直進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)來判斷物體的位置的，這時(shí)人眼逆著反射光線的方向向鏡內(nèi)看去，覺得光線好像是從鏡后的S′處射來的。邊講邊把兩條反射光線用虛線向鏡后延長，得交點(diǎn)S′。教學(xué)中要指導(dǎo)學(xué)生看課本上的圖2．3－2，指出鏡后面實(shí)際并不存在發(fā)光點(diǎn)S′，S′也不是反射光線的交點(diǎn)，而是反射光線反向延長線的交點(diǎn)，所以是虛像。 可以向?qū)W生說明，從S點(diǎn)射向平面鏡的所有光線的反射光線反向延長后都會交于S′點(diǎn)。所以我們選兩條入射光線就可以確定S′的位置，這兩條入射光線可以是任意選定的。 ●再給出另一個(gè)發(fā)光點(diǎn)P，讓學(xué)生獨(dú)立地畫出它的虛像點(diǎn)P′。然后說明發(fā)光體(或反射光的物體)是由許多點(diǎn)組成的，每個(gè)點(diǎn)在鏡中都有一個(gè)對應(yīng)的像點(diǎn)。在以上講述的基礎(chǔ)上，總結(jié)出平面鏡成像的道理。利用畫出的物點(diǎn)和像點(diǎn)的位置，進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識平面鏡成像的特點(diǎn)。課本上畫出平面鏡成像的光路圖，是為了使學(xué)生了解成像原理，學(xué)生能聽明白就行了，不必要求所有學(xué)生都會畫光路圖。對于要求畫出物體在平面鏡中像的位置的習(xí)題，可讓學(xué)生利用平面鏡成像特點(diǎn)的知識來畫圖。 平面鏡的應(yīng)用比較廣泛，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對身邊的事物觀察，舉出一些實(shí)例。也可以作為課后的活動，讓學(xué)生作有關(guān)的調(diào)查。 STS凸面鏡和凹面鏡 作為平面鏡知識的拓展，在“STS”的欄目中簡要地介紹了凸面鏡和凹面鏡對光的作用和它們的應(yīng)用。 手電筒的燈碗、汽車頭燈的燈碗、汽車觀后鏡、馬路拐彎處的凸面鏡等等，在生活中常見，有必要讓學(xué)生了解這些鏡面為什么要做成凸的或凹的。 了解凸面鏡和凹面鏡對光的作用，是了解它們的應(yīng)用的基礎(chǔ)，教師有必要作演示實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生展示基本的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：凹面鏡使平行光會聚，凸面鏡使平行光發(fā)散。 1、凹面鏡使平行入射光線會聚于一點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，可以用以下方法： (1)用J2501型光具盤演示。光具盤的光闌有幾個(gè)插片，通常最好抽掉中間三個(gè)插片。配套的平行光源功率為40W，即使不在暗室中也可很好地觀察會聚情況。有條件的話，可將光闌透光縫隙改得稍窄一些(用鐵皮做一個(gè)光闌)。 (2)用激光光學(xué)演示器來演示，由于激光光學(xué)演示器許多學(xué)校有配備，它的光束亮度高，光束細(xì)。在應(yīng)用這個(gè)儀器演示時(shí)，主要應(yīng)調(diào)節(jié)好幾個(gè)反光平面鏡的角度，以保證入射光是平行的。 (3)如果太陽光較強(qiáng)，可以讓學(xué)生動手做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使凹面鏡正對太陽光，紙片要小，以免擋住入射光線。前后移動紙片，觀察到光斑最小最亮?xí)r為止。 教學(xué)時(shí)，應(yīng)指出平行光線經(jīng)凹面鏡會聚在一起的點(diǎn)是凹面鏡的焦點(diǎn)。 2、點(diǎn)光源發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡反射后成為平行光線的實(shí)驗(yàn)，可用手電筒或汽車頭燈來觀察。另外，由于學(xué)生已經(jīng)具有反射時(shí)光路可逆的知識，也可以運(yùn)用這個(gè)知識作為基礎(chǔ)，通過啟發(fā)討論讓學(xué)生自己得出結(jié)論：從焦點(diǎn)射向凹面鏡的光線反射后成為平行光。然后再用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。 3、可以簡明地指出，凹面鏡對光線有會聚作用，是由于每一條光線在反射時(shí)都遵循反射規(guī)律，以使學(xué)生對反射定律的普遍性及凹面鏡會聚的道理有更深入的理解。但不宜要求學(xué)生畫凹面鏡的反射光路，因?yàn)閷W(xué)生的幾何知識不夠。 4、凹面鏡的應(yīng)用有兩類：一類是用凹面鏡來會聚光，例如太陽灶，反射望遠(yuǎn)鏡，還有耳鼻喉科醫(yī)生用凹鏡會聚光觀察耳道情況等。另一類是利用凹面鏡得到平行光，手電筒、汽車頭燈等的凹面鏡都是起這個(gè)作用的。 關(guān)于凸面鏡對光的作用，應(yīng)給學(xué)生做一些演示： ●凸面鏡對入射平行光的發(fā)散實(shí)驗(yàn)，可用J2501型光具盤演示。 ●教材中的圖2．3－3甲，根據(jù)光的反射規(guī)律說明凸面鏡對光線的發(fā)散作用，教師可作出幾條光線的反射情況。 ●用金屬勺背面觀察縮小的像。 為了比較口徑相同的凸鏡視野比平面鏡的大，可以用下面方法說明。在兩張白紙上各剪出一個(gè)等大的圓孔，分別貼在凸面鏡和平面鏡上，把凸面鏡和平面鏡放在學(xué)生面前距離相等的位置上，讓學(xué)生觀察、比較從兩個(gè)鏡中看到的范圍哪個(gè)大，哪個(gè)小。 動手動腦學(xué)物理 1、A。 2、如圖2－9。 3、4．6m，節(jié)省空間。 4、這是一道提高學(xué)生探究能力的題目，可作為探究性學(xué)習(xí)的一個(gè)內(nèi)容，讓學(xué)生自己去探究。 第二章 光現(xiàn)象（四、光的折射） 目 標(biāo) 1、知識與技能 ●了解光的折射的現(xiàn)象。 ●了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)的偏折規(guī)律。 ●了解光在發(fā)生折射時(shí)，光路的可逆性。 2、過程與方法 ●通過觀察，認(rèn)識折射現(xiàn)象。 ●體驗(yàn)由折射引起的錯(cuò)覺。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 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。 說明與建議 折射現(xiàn)象 可以用課本圖2．4－1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入課題，最好教師現(xiàn)場做，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比圖片更真實(shí)，從而更加激發(fā)學(xué)生的思維。由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生在本章第一節(jié)學(xué)習(xí)的光沿直線傳播的現(xiàn)象有矛盾，能夠引發(fā)學(xué)生思考。 引入課題也可以向?qū)W生展示筷子在水中看起來彎折了的現(xiàn)象。 演示 光的折射 用實(shí)驗(yàn)來演示光從空氣射入水中時(shí)的折射現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)先介紹實(shí)驗(yàn)裝置：光源、水槽、水和空氣界面等。然后出示事先畫在小黑板上的如圖2．4－1所示的板圖，說明實(shí)驗(yàn)中光線將以相同的入射角射到水面上，讓學(xué)生猜想進(jìn)入水中的光線將沿什么方向行進(jìn)，如果改變方向，是向界面偏折呢，還是向法線偏折?引起學(xué)生的觀察興趣，明確觀察目的和觀察對象。實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)改變?nèi)肷涔饩€的方向三次，每次都讓學(xué)生說明入射光線怎樣改變了，使學(xué)生注意觀察水中折射光線的方向。根據(jù)觀察的記錄，檢查自己的猜想是否正確。 這個(gè)演示也可以改用光從空氣射入玻璃的實(shí)驗(yàn)。 演示完畢，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)中觀察到的折射情況，總結(jié)出光從空氣斜射入水中時(shí)的折射規(guī)律 圖2．4－1表示光從空氣射入水、玻璃等透明物質(zhì)上時(shí)，在界面上除了有一部分光線反射回空氣中，還有一部分光線進(jìn)入水或玻璃中，進(jìn)入這些物質(zhì)中的光線在界面處將改變原來的傳播方向，也就是光的傳播方向在界面處要發(fā)生彎折。 筷子在水中看起來彎折了，跟光的折射有關(guān)系。 筷子在水面好像被折斷的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選取碗底較深、開口較大的碗，筷子要斜插到碗的底部，讓學(xué)生從側(cè)面斜視水面，這樣觀察效果才明顯。此實(shí)驗(yàn)不要用玻璃杯盛水，讓學(xué)生透過杯壁觀察筷子出現(xiàn)的現(xiàn)象，因?yàn)榻忉屍饋砺闊＊? 教學(xué)中可以將特例垂直入射時(shí)折射光線方向不改變給學(xué)生演示一下。 想想議議 關(guān)于折射光路的可逆性的討論，可以請學(xué)生先做猜想，并用光路把自己的猜想表達(dá)出來。 然后進(jìn)行演示，做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓光由空氣射入水(或玻璃)中，記下入射光線、入射點(diǎn)、折射光線的位置，再讓光線逆著折射光線方向射入，讓學(xué)生觀察光線是否逆著原入射光線方向射出。把觀察到的現(xiàn)象用圖標(biāo)出，總結(jié)出光在折射時(shí)光路的可逆性。 折射使池水“變淺” 這部分內(nèi)容是用光的折射觀點(diǎn)解釋現(xiàn)象，是密切聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容。 1、叉魚問題有趣，可以在湖、河中試一試，也可以在教室用實(shí)驗(yàn)?zāi)M。由于折射成像問題比較復(fù)雜，許多學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，應(yīng)該讓他們到實(shí)際中體驗(yàn)，使他們相信折射真的產(chǎn)生錯(cuò)覺。 2、鋼筆“錯(cuò)位”問題，應(yīng)該實(shí)際做一做，讓學(xué)生觀察。使用的玻璃磚要比較厚，觀察時(shí)要把鋼筆放在水平桌面上，眼睛的視線不要垂直于玻璃磚的水平面，而要成一定的角度。 3、在解釋“眼睛受騙”，池底變淺時(shí)，要強(qiáng)調(diào)人看到池底，是從池底射出的光進(jìn)到了眼睛。對于學(xué)有余力的同學(xué)可以利用前面講過的光從水中射入空氣時(shí)的規(guī)律，畫出從池底某點(diǎn)A發(fā)出的靠近法線的兩條光線射入空氣中的圖2－10眼睛受騙，池水變淺折射情況，使學(xué)生看到這些折射光線不能相交，但是它們的反向延長線相交，眼睛逆著折射光線看去，覺得折射光線好像是從交點(diǎn)射來的。再跟平面鏡成虛像的情況對比，說明眼睛看到的是A點(diǎn)的虛像，虛像A′的位置在A之上。眼睛看到的池底各點(diǎn)都如此，所以看起來池底升高，池水變淺了。 在講過池水看起來變淺的道理后，可以讓學(xué)生仿照著解釋盛水的碗看起來變淺的問題，討論筷子在水面處彎折的問題。 用光的折射解釋現(xiàn)象對初中學(xué)生比較困難，因此只要求學(xué)生能聽懂教師的講解，知道這些現(xiàn)象是由于光的折射造成的。不必要求所有學(xué)生都能夠自己獨(dú)立地進(jìn)行解釋。 科學(xué)世界海市蜃樓 可指導(dǎo)學(xué)生閱讀。海市蜃樓是在海面上或沙漠上出現(xiàn)的虛幻景像，是一種奇特的景觀，它是由于空氣疏密不均勻使光線發(fā)生折射造成的。古代的人誤認(rèn)為是蜃(大蛤蜊)吐氣而成，故也叫做蜃景。由于它出現(xiàn)的時(shí)機(jī)非常偶然，難以預(yù)測，很難拍攝。我國首次于1988年6月17日拍攝到了山東省蓬萊市蓬萊閣對面海面上的海市蜃樓實(shí)況，是很難得的。對于海市蜃樓這種大自然賦予的奇妙的現(xiàn)象，學(xué)生知道就可以了。海市蜃樓可以模擬，方法見參考資料“關(guān)于海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)。 除海市蜃樓以外，自然景觀中，還有一些由于大氣不均勻產(chǎn)生的折射而引發(fā)的現(xiàn)象，如2001年春天，在北京天空出現(xiàn)的三日同輝等，讓學(xué)生平時(shí)注意留心，收集相關(guān)的資料。 動手動腦學(xué)物理 1、丙。 2、如圖2－11所示。 3、解答要點(diǎn)： (1)光從空氣進(jìn)入水中，傳播方向發(fā)生改變。 (2)由于折射，看起來水底變淺。 (3)看起來，浸在水中的鉛筆底部(接觸杯底部分)上浮，在空氣與水面交界處折斷。 4、這是一道實(shí)踐性練習(xí)。看到的兩枚硬幣中有一個(gè)是硬幣通過水面折射而成的像(圖2－12，上面的那個(gè))，由于折射，水中物體看起來比實(shí)際的高一些；另一個(gè)是通過杯子側(cè)面水的折射而成的像(圖中下面較大的那個(gè))。 第二章 光現(xiàn)象（五、看不見的光） 目 標(biāo) 1、知識與技能 ●初步了解太陽光譜和看不見的光。 ●初步認(rèn)識紅外線及其作用。 ●初步認(rèn)識紫外線及其作用。 2、過程與方法 ●通過觀察，了解紅外線、紫外線的作用。 ●通過收集、交流關(guān)于紅外線、紫外線的資料，獲得處理信息的方法。 3、情感、態(tài)度價(jià)值觀 ●初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展和自然環(huán)境及人類生活的影響。 ●初步建立可持續(xù)發(fā)展的意識，有保護(hù)人類生存環(huán)境的意識。 說明與建議 光譜的概念學(xué)生比較生疏?？梢缘谝还?jié)分解太陽光或白光的色散為基礎(chǔ)引入本節(jié)課的教學(xué)?？梢灾赋觯瑘D2．5－1光譜上的各種色光，是可見光。在可見光兩側(cè)，還有不可見光，紫外線紅外線都是不可見光。 紅外線 紅外線已走入家庭，講述紅外線的基本知識，對于學(xué)生理解現(xiàn)代科技是十分必要的。教學(xué)時(shí)，可以用研究性學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生到實(shí)際中去調(diào)查，到圖書館查找資料，通過討論交流的形式學(xué)習(xí)。在社會學(xué)習(xí)資源不足時(shí)，教師也可以補(bǔ)充一些材料，盡量使學(xué)生獲得真實(shí)、充實(shí)的學(xué)習(xí)信息，建議補(bǔ)充資料如下。 紅外線位于紅光外，它的頻率范圍在1012Hz～51014Hz。一切物體都在不停地發(fā)射紅外線。物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多。物體在輻射紅外線的同時(shí)，也在吸收紅外線。 紅外線的主要特性是熱作用強(qiáng)。各種物體吸收了紅外線后溫度升高。因此人們利用紅外線來加熱物品。工業(yè)上用紅外線烘干汽車表面的噴漆，家庭用紅外烤箱烤食品，浴室用的浴室暖燈用紅外線來取暖，醫(yī)療上利用紅外線來理療。 由于紅外線穿透云霧的能力比較強(qiáng)，利用靈敏的紅外探測器吸收物體發(fā)出的紅外線，再用電子儀器對吸收的信號進(jìn)行處理，可以顯示出被測物體的形狀和特征，這就是紅外遙感。利用紅外遙感技術(shù)可以對地球勘測，尋找水源、監(jiān)視森林火災(zāi)、估測大面積農(nóng)作物的長勢和收成，預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮等。在軍事上也有重要的應(yīng)用。 紅外線在現(xiàn)代社會中應(yīng)用很多，可根據(jù)本地的情況開展多樣化的學(xué)習(xí)活動。 紫外線 同紅外線一樣，現(xiàn)在紫外線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會。使學(xué)生了解紫外線的知識及其在社會生活中的應(yīng)用，是十分必要的。 紫外線的頻率范圍是7．51014Hz～51016Hz，在光譜上位于可見光紫光之外，人眼看不見。 紫外線的主要特性是化學(xué)作用強(qiáng)，很容易使照相底片感光。 紫外線的生理作用強(qiáng)，能殺菌。 應(yīng)用紫外線的螢光效應(yīng)，進(jìn)行防偽。除驗(yàn)鈔機(jī)上利用這種效應(yīng)外，利用不同物質(zhì)在紫外線照射下會發(fā)出不同顏色的熒光的特點(diǎn)，可以鑒別古畫，并可用紫外線攝影。高溫物體如太陽、弧光燈和其他熾熱物體發(fā)出的光中都有紫外線，汞等氣體放電，例如日光燈發(fā)出的光中也含有紫外線。教學(xué)中可以采取靈活的學(xué)習(xí)方式，盡量調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，充分利用社會的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)。 ! “!”的內(nèi)容，提示學(xué)生，不要誤認(rèn)為紫外線是紫色的或藍(lán)色的，強(qiáng)調(diào)紫外線是看不見的“不可見光”。 課本圖2．5－4表明，地球上的天然紫外線，來自太陽光。地球周圍的大氣層阻擋了大量的紫外線進(jìn)入地球表面，才使地球上的生物獲得生存的條件。為了保護(hù)人類生存家園，我們應(yīng)有環(huán)保的意識，承擔(dān)起環(huán)保的責(zé)任和義務(wù)。 動手動腦學(xué)物理 本節(jié)的練習(xí)，全部用調(diào)查等方式進(jìn)行，教師應(yīng)對學(xué)生做必要的調(diào)查指導(dǎo)。 第二章 光現(xiàn)象（參考資料） 制作針孔照相機(jī) 在較暗的屋子里，把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在一塊半透明的塑料薄膜前面，在它們之間放一塊鉆有小孔的紙板。由于光沿直線傳播，塑料薄膜上就出現(xiàn)燭焰的倒立的像(圖2－13)。這種現(xiàn)象叫做小孔成像。 利用小孔成像可以制作針孔照相機(jī)。 如圖2－14所示，做兩個(gè)可以套在一起的硬紙筒，在外筒的前端蒙上一塊黑紙，黑紙上穿一圖2－14制作針孔照相機(jī)個(gè)小孔(直徑約1mm)。在內(nèi)筒的一端蒙上半透明的塑料薄膜。讓小孔對著屋子外面明亮的物體，塑料薄膜上就形成室外物體倒立的像。前后拉動內(nèi)筒，像的大小和明亮程度就隨著變化(圖2－15)。 早在公元前4世紀(jì)成書的《墨經(jīng)》中就記載了小孔成像的實(shí)驗(yàn)，并且用光的直線傳播對小孔成像作出了正確的解釋。你會解釋嗎?試試看。 色光的混合 首先說明彩色電視機(jī)的色彩是利用紅、綠、藍(lán)三種色光合成的。讓三種色光各自所占比例不同，就合成了形形色色的各種色光。接著用演示實(shí)驗(yàn)來證明，用手搖轉(zhuǎn)臺裝上紅、綠、藍(lán)三色盤進(jìn)行演示。調(diào)整好三色盤的比例，旋轉(zhuǎn)時(shí)就可看到三色盤呈灰白色。 如果研究紅、綠色光的混合，可調(diào)整三個(gè)色盤，使其只露出紅色和綠色部分，先使紅色占絕大部分，以后逐漸增大綠色面積，每改變一次比例，旋轉(zhuǎn)時(shí)，便觀察到隨著紅、綠比例不同，會依次出現(xiàn)橙紅、橙、黃和綠黃幾種顏色。 綠色和藍(lán)色光的混合。開始讓綠色占大部分，逐漸增加藍(lán)色，混合色就會由綠變成藍(lán)(出現(xiàn)靛、孔雀藍(lán)、藍(lán)等)。 紅色和藍(lán)色光的混合，會看到紫紅、深紫等顏色。 這些不必都給學(xué)生演示，只演示其中幾個(gè)，使學(xué)生認(rèn)識色光的三原色即可，其余實(shí)驗(yàn)可在課下或課外活動中進(jìn)行。 顏料的混合 按教材進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可讓學(xué)生先看課本彩圖顏料的三原色，使學(xué)生明確顏料的三原色與色光的三原色不同，它們的混合原理不同。顏料的混合原理是：兩種顏料混合色是它們都能反射的色光，其余的色光都被這兩種顏料吸收掉了。色光的混合原理是：兩種色光混合后使眼睛感覺到產(chǎn)生了另一種顏色。 實(shí)深與視深的關(guān)系 從水面上方向池中望去，看到的水的深度比實(shí)際的淺。從水面上看水中的魚，看到的魚的位置比魚的實(shí)際位置靠近水面。水的實(shí)際深度叫實(shí)深，眼睛看到的深度叫視深，實(shí)深與視深的關(guān)系可由光的折射定律推導(dǎo)出來。 如圖2－16所示，O是池底的一點(diǎn)，OA、OB是從O射向水面進(jìn)入眼睛的兩條光線(OB很接近于法線，圖中為了清楚，比例是夸大了的)，眼睛看起來覺得光線好像是由I點(diǎn)虛像發(fā)出的，所以AI即為水的視深。 利用光路的可逆性可得 水的折射率n=sini／sinr 但i=∠AIB r=∠AOB所以 n=sin∠AIB／sin∠AOB=（AB／BI）/（AB／BO）=BO／BI， 當(dāng)OB很接近于OA時(shí)，BO=AO，BI=AI， 得n=AO／AI， 或n=實(shí)深／視深。 即實(shí)深與視深之比等于水的折射率。水的折射率為1．33，所以水的視深約為實(shí)深的四分之三。 隔著厚玻璃板看下方的字時(shí)，由于折射，字看起來升高了。玻璃的折射率是1．5左右，視深約為實(shí)深的三分之二。 用梯形玻璃磚實(shí)驗(yàn) 光在玻璃中的折射實(shí)驗(yàn)也可以在暗室中用梯形玻璃磚來做。方法是在桌面上鋪一張白紙，把梯形玻璃磚平放在白紙上，讓光線射在玻璃磚的短邊上，在白紙上可以看到入射光線，以及玻璃中的折射光線和從玻璃中射入空氣的折射光線的偏折情況?？梢栽谑蛛娡睬懊婧粡埡诩垼诤诩埳祥_一條2mm左右的細(xì)縫，利用從細(xì)縫中射出的光作為光源。利用這種方法可以把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對折射現(xiàn)象觀察得更清楚，印象更深。 關(guān)于海市蜃樓的演示實(shí)驗(yàn) 器材：矩形玻璃容器1個(gè)，清水，酸性定影液(或食鹽水，食糖水，酒精，蘇打水等)。 方法：在玻璃容器中，先放入密度較大的酸性定影液，然后用玻璃棒導(dǎo)流法輕輕加入清水。因這兩種液體的折射率不同，起初兩種液面分明，過一段時(shí)間由于擴(kuò)散，界面就變得模糊，圖2－17形成了有一定厚度的擴(kuò)散層，其折射率自上而下隨深度而形成梯度分布。在圖2－17所示的位置放一被照亮的物體，從容器另一側(cè)通過擴(kuò)散層觀看景物時(shí)，可看到凌駕于實(shí)物之上的虛幻“蜃景”。 注意：實(shí)驗(yàn)的參考數(shù)據(jù)為：下層酸性定影液深度約為15cm，上層清水深度約為4cm，發(fā)光物體離玻璃容器右側(cè)約為12cm，物高約為5cm。從容器左側(cè)不同距離和不同角度通過擴(kuò)散層向上傾斜觀看，在相當(dāng)大的范圍內(nèi)都可看到“蜃景”。在24小時(shí)內(nèi)蜃景清晰，畸變不大。如果攪動一下容器內(nèi)的液體，破壞了擴(kuò)散層，蜃景即隨之消失。 學(xué)生自制彩色陀螺實(shí)驗(yàn) 彩色陀螺制作可照圖2－18所示，做三個(gè)硬紙圓盤，分別涂滿紅、綠、藍(lán)三種顏色(或分別貼三種色紙)。顏色要盡量濃些并純正，盡量接近光譜中的顏色。照圖中的樣子，沿半徑切開一個(gè)槽，把三個(gè)圓盤沿著槽口交錯(cuò)地插在一起，套在陀螺上，露出紅、綠、藍(lán)三個(gè)扇形面積。陀螺的質(zhì)量要大些，可保證陀螺在較長時(shí)間內(nèi)高速轉(zhuǎn)動。分別撥動圓盤，可以調(diào)節(jié)三個(gè)扇形面積大小，改變陀螺上露出的三種顏色的比例，反復(fù)試驗(yàn)，便可以看到多種顏色。當(dāng)三種顏色按一定比例混合時(shí)，就可以得到灰白色。 魚在水中的位置模擬實(shí)驗(yàn) 像圖2－19那樣，在水槽中放一個(gè)小魚模型，在水槽邊固定一個(gè)觀察管，轉(zhuǎn)動觀察管，使水中的魚恰好位于觀察管瞄準(zhǔn)的方向上。然后保持觀察管的方向固定不動，從觀察管中插入一根直鐵絲，就會發(fā)現(xiàn)這根鐵絲扎不到魚，而從魚的上方通過。如果水槽中不放水，重做實(shí)驗(yàn)，鐵絲就能準(zhǔn)確地扎到魚。 原來，我們瞄準(zhǔn)水中的魚時(shí)，實(shí)際是瞄準(zhǔn)了魚的虛像(圖2－20)。由于光線經(jīng)過水面時(shí)發(fā)生了折射，而眼睛看到的像位于折射光線的反向延長線的交點(diǎn)處，它確實(shí)位于實(shí)際魚的上方． 第三章 透鏡及其應(yīng)用（全章概述和課時(shí)要求） 全章概述 這一章主要講述透鏡的初步知識和透鏡在日常生活中的應(yīng)用。透鏡是照相機(jī)、投影儀等光學(xué)儀器的最重要的組成部分，研究透鏡對光的作用和凸透鏡成像是本章的中心內(nèi)容。照相機(jī)、投影儀、放大鏡和眼鏡是日常生活中常用的光學(xué)儀器，學(xué)生應(yīng)該對它們有所了解。 本章先交代透鏡的基礎(chǔ)知識及其對光的作用。然后介紹生活中的透鏡，以使學(xué)生對生活中常用的透鏡及其成像的情況獲得感性認(rèn)識，使學(xué)生在頭腦中獲得豐富、具體、生動的感性認(rèn)識。以此為基礎(chǔ)，讓學(xué)生帶著問題，用探究的方法深入研究凸透鏡成像的規(guī)律。凸透鏡成像規(guī)律的探究，要讓學(xué)生在全過程中自主研究，體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，在探究過程中培養(yǎng)科學(xué)研究方法，形成清晰的凸透鏡成像的規(guī)律。然后介紹眼睛、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡。 眼睛是人體的重要器官，本章把眼睛作為一種像照相機(jī)那樣的光學(xué)儀器，深入淺出地向?qū)W生介紹眼睛的成像原理、眼疾的原因及其矯正的方法，使學(xué)生獲得一些實(shí)際知識。照相機(jī)、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的成像原理比較抽象，學(xué)生在理解上有些困難。本章采用模擬的方法，用簡單的手段，使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。讓學(xué)生知道，凸透鏡成實(shí)像的特征、照相機(jī)的成像原理以及利用兩個(gè)透鏡的組合可以看清微小或遠(yuǎn)處的物體的道理。 為了使學(xué)生獲得一些知識的理解基礎(chǔ)、提高學(xué)習(xí)興趣，本章基本知識盡量從日常生活現(xiàn)象引入，許多光學(xué)儀器成像的情況是用模擬的方法獲得的。課文中的“動手動腦學(xué)物理”許多是實(shí)踐性的活動，教學(xué)中要盡量引導(dǎo)學(xué)生動手動腦去做，以期培養(yǎng)學(xué)生的動手習(xí)慣和用實(shí)驗(yàn)研究問題的能力。 課時(shí)建議 本章共分五節(jié)，建議用7課時(shí)。 第一節(jié)透鏡1課時(shí) 第二節(jié)生活中的透鏡1課時(shí) 第三節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律2課時(shí) 第四節(jié)眼睛和眼鏡1課時(shí) 第五節(jié)顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1課時(shí) 復(fù)習(xí)和總結(jié)1課時(shí) 第三章 透鏡及其應(yīng)用（一、透鏡） 目 標(biāo) 1、知識和技能 ●了解什么是凸透鏡，什么是凹透鏡，了解透鏡的焦點(diǎn)、焦距。 ●了解凸透鏡和凹透鏡對光的作用。 2、過程和方法 ●觀察凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用。 3、情感態(tài)度、價(jià)值觀 ●能保持對自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美好與和諧。 說明與建議 凸透鏡和凹透鏡 可先讓學(xué)生觀察眼鏡鏡片，看看近視鏡片和遠(yuǎn)視鏡片有什么不同，然后學(xué)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(jī)、投影儀、顯微鏡、電影放映機(jī)等光學(xué)儀器的重要元件。 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(xué)生知道大致在透鏡的中心處即可。 想想做做 做課本圖3．1－3的實(shí)驗(yàn)來研究凸透鏡對光的會聚作用?？勺寣W(xué)生分組做，最好人人動手，以增加學(xué)生的體驗(yàn)，要使學(xué)生對凸透鏡這種重要的光學(xué)元件對光的作用了解得充分一些。這個(gè)實(shí)驗(yàn)，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(yuǎn)些）做，還可利用平行光源、光具盤和凸透鏡演示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以量出焦距。 用凹透鏡代替凸透鏡實(shí)驗(yàn)，可以說明凹透鏡不能使平行光線會聚，對光有發(fā)散作用。 焦點(diǎn)和焦距 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫出板圖如課本圖3．1－4所示。介紹凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距，并在板圖上用符號標(biāo)出。對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的學(xué)生，還可以進(jìn)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(qiáng)弱，焦距短的會聚作用強(qiáng)（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(gè)凸透鏡的焦距是一定的。 動手動腦學(xué)物理 1、拿兩塊透鏡讓學(xué)生測出焦距。這個(gè)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(xué)生加深印象，同時(shí)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(diǎn)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(xué)過的光路可逆性。 第三章 透鏡及其應(yīng)用（二、生活中的透鏡） 目 標(biāo) 1、知識和技能 ●了解透鏡在日常生活中的應(yīng)用。 2、過程和方法 ●經(jīng)歷制作模型照相機(jī)的過程，了解照相機(jī)的成像原理。 ●能簡單描述凸透鏡成實(shí)像和虛像的主要特征。 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ●通過模擬相機(jī)的制作和使用，獲得成功的愉悅。 ●具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。 ●初步建立將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的意識。 說明與建議 照相機(jī) 這一節(jié)介紹生活中常用的透鏡，使學(xué)生在頭腦中形成透鏡及其成像的豐富、具體的感性認(rèn)識，為探究凸透鏡成像規(guī)律作準(zhǔn)備。 可先出示真實(shí)的照相機(jī)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察照相機(jī)的鏡頭，使他們對照相機(jī)鏡頭有直觀的印象，指出它的作用就相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，來自物體的光線經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后，在膠卷上形成一個(gè)縮小的像。 想想做做 自制模擬照相機(jī)，使學(xué)生對利用凸透鏡成縮小的實(shí)像有較直觀、深刻的印象。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。 模擬照相機(jī)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(xué)生自己去找，也可由教師準(zhǔn)備。最好每人一套。 找兩個(gè)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(gè)紙筒剛好能夠套入另一個(gè)。在直徑較大的紙筒前面，固定一個(gè)凸透鏡。在直徑較小的紙筒前面，固定一個(gè)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(jī)就做成了。 把模擬照相機(jī)對準(zhǔn)某個(gè)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(gè)清晰倒立的像。通過獲得清晰像，讓學(xué)生感受照相的過程。通過觀察，可以知道，照相機(jī)所成的像是倒立縮小的實(shí)像。 投影儀 投影儀是教學(xué)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(xué)生仔細(xì)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(xué)生仔細(xì)觀察像的大小、正倒。也可用幻燈機(jī)演示。通過演示，讓學(xué)生對利用凸透鏡成放大倒立實(shí)像有較深的印象。 放大鏡 放大鏡是凸透鏡，也是常用的光學(xué)儀器之一。讓學(xué)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(gè)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(xué)生對利用凸透鏡成放大的虛像有一初步的印象。 動手動腦學(xué)物理 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(gè)位置時(shí)，窗框外的景物能在墻上形成一個(gè)清晰、倒立的像。 2、凸透鏡在燈泡和白墻之間移動時(shí)，有兩個(gè)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(yuǎn)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(gè)凸透鏡。 第三章 透鏡及其應(yīng)用（三、凸透鏡成像規(guī)律） 目 標(biāo) 1、知識和技能 ●理解凸透鏡的成像規(guī)律 2、過程和方法 ●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(yàn)科學(xué)探究的全過程和方法。 ●學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀 ●具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，勇于探究日常用品中的物理學(xué)原理。 ●樂于參與觀察、試驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐。 說明與建議 這一節(jié)是本章的重點(diǎn)。通過學(xué)習(xí)，不僅要使學(xué)生了解凸透鏡的成像規(guī)律，而且要使學(xué)生初步了解科學(xué)探究的方法，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、主動性。這一節(jié)的內(nèi)容較多，可分兩節(jié)課講。 探究凸透鏡成像的規(guī)律 這是一個(gè)較完整的探究，有條件的學(xué)校務(wù)必要讓學(xué)生親自動手。 通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們知道了照相機(jī)、投影儀里面都有凸透鏡，放大鏡本身就是一個(gè)凸透鏡。他們都利用凸透鏡使物體成像。照相機(jī)所成的像比物體小，而投影儀所成的像比物體大；照相機(jī)、投影儀所成的像是倒立的，而放大鏡所成的像是正立的。 引導(dǎo)學(xué)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(xué)生提出猜想：照相時(shí)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