光的折射及透镜成像教材分析及教法建议

1、光的折射和透镜成像教材分析和教法建议 有关光的反射的知识，内容本身比较简明，又有初中的基础，学生学习时并 不感到困难.光的折射的知识，初中学习的内容是很粗浅的，到这里要进一步深 化，学生学习时就会有些困难了，主要反映在折射率概念的理解、 产生全反射的 条件和透镜成像的计算上因此，本单元知识既是全章的重点，也是难点，教学 中要充分重视. （1）折射定律在初中是作为实验的结论提出来的，定律没有讲入射角的正 弦跟折射角的正弦成正比，只是说人射角与折射角哪个大.现在，教材中简要地 介绍了折射定律发现的过程，通过史料的学习可以使学生认识到科学上的发现， 是经过曲折艰辛的过程的，培养学生为科学献身的精神.

2、同时，也可以启发学生 遵循人类认识发展的规律去学习物理定律.实践一一假设一一再实践一一修正假 设，认识得到发展.通过定律发现历史的讲述，还会使定律在学生脑中留下深刻 的印象. 课文中图7-19画的是光的折射，没有画出反射光线，事实上一束光射到介 质表面，其能量会分配成入射和折射两部分.可以让学生了解，对不同的入射角， 能量分配比例也不同.比如光由空气射到玻璃表面时能量分配情况如下表： 入射角 10B 20B 30B 0 50a 60 s 70 80B 90 能就射部分） 4.7 4.9 6.6 18 为 100 能量折射部分） 95.3 95.3 95.3 95.1 94.7 93.4 90.

3、2 32 61 0 （2）折射率是掌握折射定律的关键，也是难点.学生感到难，是因为没有 弄清掌握折射率的几个层次，即1）当光由真空射入水中时，入射角、折射角以 及它们的正弦值是可以改变的，但是正弦值之比却是个常数.2）对不同的介质， 比如光由真空射入玻璃时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是个常数， 此常 数与光由真空射入水时的那个常数是不同的. 不同的介质具有不同的常数，说明 常数反映着介质的光学 挣性.3）介质的折孵週光在其中的传播速度涓恙n = -.这最后 v 一点，由于学生的知识准备不够，很难讲清它的道理，不必做进一步的讲解. （3）阅读材料光在大气中的折射，可以给学生增加一点常识，同

4、时也 是折射规律的应用实例.在阅读时要给学生一些指导，对书上插图可补充两点： 光路弯曲是由于折射，在图中画出法线就一目了然了（见图7-5甲）；人眼根据 经验，总是逆着光线方向去寻找发光的天体，认为天体是在MS方向上.为了 帮助学生理解可画辅助图7-5乙. 小实验，可留给学生课下做，露出水面部分在水中的像往往不太清 楚，可用手电照明，这样看到的像就明显了.在课本图中爲处 可添上S；.由于折射，S】在眼睛看来在S；处，它与当u=f时，屏 上一片明亮；再向里移，uvf，则由透镜中可看到放大虚像.强调：焦点是像的 虚实的分界点；2f点是实像大小的分界点.（学生动手，加强指导） 学生常常把面镜成像和透镜

5、成像混淆，要让学生找出它们之间的区别异同： 根本区别是面镜由反射成像，透镜由折射成像.凹面镜与凸透镜都有会聚光线的 作用，都能生成实像（放大、相等、缩小）；但凹面镜的实像与物在镜同侧（反 射光线会聚而成）、凸透镜的实像与物在透镜两侧（折射光线会聚而成）.凸面 镜和凹透镜都有发散光线的作用， 都能成虚像.凸面镜是物放镜前，眼睛从镜中 可见物的虚像；凹透镜则眼睛隔着它看物体，看到的是物体的缩小、移近的虚像， 课本的图7-43和第八节最末一段课文是透镜成像的定性分析的总结，要让 学生认真阅读. （9）作图法是解决透镜成像问题的主要方法之一.教学中应该注意，不要 把作图法当成死板的规则来教，应该注意培

6、养学生分析和思考问题的方法. 要着 重让学生了解，只要选取两条由物发出的、经透镜折射后其光路为已知的入射光 线，就可以求出物体的像.然后从光心和焦点的特性出发，确定可供选取的三条 特殊光线，就可以让学生进行作图练习了.在作图中学生常犯的错误有： 透镜有两个焦点，作图中选用哪个焦点，分不清尤其是凹透镜作图，学 生很容易弄错.要让学生注意；如图7-7甲所示的平行入射的光线，经凹透镜折 射后散开，其反向延长线过虚焦点；向着虚焦点射来的光线（图 7-7乙），经透 镜折射后发散（过不了焦点了），变成跟主轴平行的光线. 分不清哪两条光线相交才成像，以致出现“大像、小像”的错误，如图 7-8甲，把A2B2也

7、认作是AB的像因此讲成像时要强调“从一点发出的光，经 折射后聚成一点”，A2、B2是分别从A B两点发出的光折射后相交的点，它既 不是A点的像，也不是B点的像开始讲作图法时，给光束画上辅助线示意（图 乙）更直观鲜明事实上 A1是从A发出的光透过整个镜面后会聚而成的，就是 用硬纸板把透镜挡去一半，像 A依旧存在、位置不变（亮度要减弱）. 團7-E 光路不标箭头，实线虚线不分，光路图画得不整洁，不合规格，这都是学 生常犯的毛病，必须从开始学习作图时就严格要求， 教师也要处处示范，学生才 能养成良好习惯. （10）透镜成像公式的教学，可以根据学生的情况，灵活处理，学生基础较 差时，可由教师讲解，或在

8、教师启发下，引导学生按照课本上的叙述导出公式.如 果学生自己可以看懂课文的叙述， 教师再复述一遍，必然引不起学生的兴趣.因 此， 可以让学生画凸透镜成虚像的光路图 （即初中讲过的放大镜光路图），然 后由此推导公式（图7-9甲）通过推导过程让学生领会：当凸透镜成实像时， v取正值；成虚像时，V取负值（v=-|v|）. 图7-9 还可以同时让一些学生按凹透镜成像光路图进行推导， 通过推导让学生领 会：对凹透镜焦距应取负值（f=- | f |），像距也取负值（v=- |v|）.这桐公式- + 1就成为对凸透悅凹透镜都适用的通用公 U V V 式了. 这么处理，可以激起学生求解的热情，对像距v的正负号和焦距f的正负号 的规定，也引出得比较自然. 如果学生基础较好，课时安排也比较宽裕，还可利用透镜成像公 式（变形渐对凸透備成像的各种情况加以讨论，并跟以前由实验