2024秋八年级物理上册 第4章 光的折射 透镜 第五节 望远镜和显微镜教学实录1（新版）苏科版

2024秋八年级物理上册第4章光的折射透镜第五节望远镜和显微镜教学实录1（新版）苏科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图核心素养目标培养学生观察自然现象、提出科学问题的能力；通过探究光的折射原理，提升学生运用物理知识解释生活现象的能力；引导学生体验团队合作，培养实验操作和数据分析的技能；激发学生对光学领域的好奇心，提高科学探究兴趣。教学难点与重点1.教学重点：

-理解光的折射现象及其规律：通过实验观察光从一种介质进入另一种介质时传播方向的改变，明确折射定律和折射率的概念。

-掌握透镜成像原理：分析凸透镜和凹透镜的成像规律，包括实像和虚像的形成条件。

-应用透镜原理解释望远镜和显微镜的成像原理：通过对比望远镜和显微镜的构造和原理，理解其设计原理与实际应用。

2.教学难点：

-光的折射规律的理解：学生可能难以理解光线在不同介质中传播速度不同导致的光的折射现象。

-透镜成像公式的应用：在复杂的光路图中，学生可能难以应用透镜成像公式正确计算出像的位置和大小。

-望远镜和显微镜原理的深入理解：学生可能对望远镜和显微镜内部复杂的光学系统及其成像过程缺乏直观理解。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如光的折射原理动画、透镜成像示意图等。

3.实验器材：准备凸透镜、凹透镜、光具座、光源、激光笔等实验器材，确保实验的准确性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区，并在实验操作台附近放置实验器材。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-展示天文望远镜和显微镜的图片，提问：“这些仪器是如何帮助我们观察到远处的星空和微小的物体？”

-引导学生思考望远镜和显微镜的工作原理，激发学生对光的折射现象的好奇心。

-提出本节课的学习目标：“今天我们将学习光的折射现象，探究望远镜和显微镜的成像原理。”

2.新课讲授（用时15分钟）

-第一条：讲解光的折射现象及其规律

-通过实验展示光从空气进入水中时的折射现象，引导学生观察和描述光线的路径变化。

-分析折射定律，解释折射角与入射角的关系，以及折射率的概念。

-举例说明生活中的折射现象，如筷子在水中看起来弯曲、彩虹的形成等。

-第二条：介绍透镜的成像原理

-通过实物或图片展示凸透镜和凹透镜的形状和特点。

-讲解透镜的成像规律，包括实像和虚像的形成条件，以及像的位置和大小与物距的关系。

-通过图示解释凸透镜和凹透镜在望远镜和显微镜中的应用。

-第三条：分析望远镜和显微镜的成像原理

-展示望远镜和显微镜的构造图，分析其光学系统的设计原理。

-讲解望远镜和显微镜如何利用透镜的成像原理来实现远距离观察和微小物体的放大。

-比较望远镜和显微镜在结构和使用上的差异。

3.实践活动（用时10分钟）

-第一条：动手实验

-学生分组进行光的折射实验，观察光从空气进入水中时的折射现象，记录数据。

-指导学生使用光具座和光源，确保实验的安全性。

-第二条：制作简易望远镜

-分发凸透镜和纸筒，指导学生制作简易望远镜，观察远处物体。

-引导学生思考简易望远镜的成像原理，与课本内容相联系。

-第三条：探究显微镜的放大效果

-学生使用显微镜观察不同物体，记录放大倍数和观察到的细节。

-讨论显微镜的放大原理，以及放大倍数对观察结果的影响。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-第一方面：光的折射现象

-学生讨论光的折射在日常生活中的应用，如眼镜、相机等。

-举例说明不同介质对光折射的影响，如从空气进入水中和从水中进入空气中。

-第二方面：透镜成像原理

-学生讨论凸透镜和凹透镜在成像方面的区别，如实像和虚像的形成。

-讨论透镜成像公式在计算像的位置和大小时的应用。

-第三方面：望远镜和显微镜的成像原理

-学生讨论望远镜和显微镜的设计原理，如何利用透镜放大物体。

-讨论望远镜和显微镜在不同领域的应用，如天文观测和生物学研究。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课学习的主要内容，强调光的折射现象、透镜成像原理以及望远镜和显微镜的成像原理。

-引导学生总结光的折射规律和透镜成像规律，以及它们在实际应用中的重要性。

-鼓励学生在日常生活中观察和思考光的折射现象，提高科学素养。教学资源拓展1.拓展资源：

-光的折射实验：除了课本中提到的实验，可以引入一些更复杂的实验，如利用不同形状和材质的透镜进行实验，观察不同条件下的折射现象。

-透镜成像实验：通过实验让学生亲手制作凸透镜和凹透镜，并观察它们的成像效果，加深对成像原理的理解。

-光学原理在生活中的应用：收集一些日常生活中应用光学原理的实例，如眼镜、眼镜片、放大镜、显微镜等，让学生了解光学知识在现实世界中的重要性。

2.拓展建议：

-观看科普视频：推荐一些关于光学原理和望远镜、显微镜工作原理的科普视频，帮助学生从视觉上理解抽象的光学概念。

-阅读相关书籍：推荐一些适合八年级学生的光学入门书籍，如《光学的故事》、《光学原理入门》等，激发学生对光学领域的兴趣。

-参观科技馆：组织学生参观当地的科技馆，特别是有关光学和望远镜、显微镜的展览，通过实地观察和互动体验，加深对光学知识的理解。

-实践项目：鼓励学生参与一些光学相关的实践项目，如设计简易望远镜或显微镜，通过动手操作，提高学生的实践能力和创新思维。

-科学讨论小组：成立科学讨论小组，让学生围绕光学问题进行讨论，分享各自的观点和发现，促进学生的批判性思维和交流能力。

-家庭实验：鼓励学生在家中进行简单的光学实验，如利用蜡烛和凸透镜制作简易投影仪，让学生体验科学探究的乐趣。

-光学历史研究：引导学生了解光学的发展历史，从伽利略到牛顿，再到现代光学技术，激发学生对科学发展的兴趣。

-光学艺术创作：鼓励学生结合光学原理进行艺术创作，如制作光学艺术装置或设计光学图案，培养学生的审美能力和创造力。典型例题讲解1.例题：

一束光线从空气斜射入水中，入射角为30°，求折射角和折射光线在水中的传播方向。

解答：

根据斯涅尔定律（折射定律）：n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)

其中，n1和n2分别是空气和水的折射率，θ1是入射角，θ2是折射角。

空气的折射率n1约为1，水的折射率n2约为1.33。

代入数据得：1*sin(30°)=1.33*sin(θ2)

解得：sin(θ2)≈0.5

θ2≈arcsin(0.5)≈30°

由于光线从空气进入水中，折射角小于入射角，所以折射角θ2约为30°。

光线在水中的传播方向与折射角θ2一致。

2.例题：

一束光线从水中斜射入空气中，入射角为45°，求折射角和折射光线的传播方向。

解答：

根据斯涅尔定律：n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)

水的折射率n1约为1.33，空气的折射率n2约为1。

代入数据得：1.33*sin(45°)=1*sin(θ2)

解得：sin(θ2)≈0.942

θ2≈arcsin(0.942)≈69.7°

由于光线从水中进入空气中，折射角大于入射角，所以折射角θ2约为69.7°。

光线在空气中的传播方向与折射角θ2一致。

3.例题：

一束光线从空气垂直射入水中，求折射角和折射光线的传播方向。

解答：

当光线垂直射入介质时，入射角θ1为0°。

根据斯涅尔定律：n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)

由于sin(0°)=0，所以sin(θ2)也为0。

θ2=0°

光线在水中垂直传播，折射角θ2为0°。

4.例题：

一束光线从水中以60°的入射角射入空气中，求折射角和折射光线的传播方向。

解答：

根据斯涅尔定律：n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)

水的折射率n1约为1.33，空气的折射率n2约为1。

代入数据得：1.33*sin(60°)=1*sin(θ2)

解得：sin(θ2)≈1.2

由于sin(θ2)不能大于1，说明光线不能从水中射入空气中，因此光线会发生全反射。

在这种情况下，折射角θ2不存在。

5.例题：

一束光线从空气以30°的入射角射入水中，求折射角和折射光线的传播方向。

解答：

根据斯涅尔定律：n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)

空气的折射率n1约为1，水的折射率n2约为1.33。

代入数据得：1*sin(30°)=1.33*sin(θ2)

解得：sin(θ2)≈0.47

θ2≈arcsin(0.47)≈28.0°

由于光线从空气进入水中，折射角小于入射角，所以折射角θ2约为28.0°。

光线在水中以28.0°的折射角传播。板书设计①光的折射

-折射定律：n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)

-折射率：n=c/v（c为光速，v为光在介质中的速度）

-折射现象：光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变

②透镜成像

-凸透镜：会聚光线，形成实像或虚像

-凹透镜：发散光线，形成虚像

-成像规律：物距、像距、放大倍数之间的关系

-成像公式：1/f=1/v+1/u（f为焦距，v为像距，u为物距）

③望远镜和显微镜

-望远镜：利用透镜系统放大远处的物体

-显微镜：利用透镜系统放大微小的物体

-成像原理：通过透镜系统将物体成像于观察者眼中

-应用领域：天文观测、生物学研究等作业布置与反馈作业布置：

1.完成课本第4章光的折射部分课后练习题，包括选择题、填空题和计算题，以巩固对光的折射定律和折射率的理解。

2.设计一个简单的实验方案，利用家中常见的物品（如水、玻璃杯、激光笔等）来演示光的折射现象，并记录实验步骤和观察结果。

3.选择一个你感兴趣的物体，如硬币、钥匙等，使用显微镜观察其表面细节，并描述你所观察到的特征，分析显微镜的放大效果。

4.撰写一篇短文，介绍望远镜和显微镜的历史发展，以及它们在科学研究和日常生活中的应用。

作业反馈：

1.对学生的作业进行及时批改，确保每个学生都能得到反馈。

2.对于选择题和填空题，检查学生是否正确理解了折射定律和折射率的概念，以及透镜成像的规律。

3.对于实验方案，评估学生的实验设计是否合理，实验步骤是否清晰，以及观察结果是否准确。

4.对于显微镜观察报告，检查学生是否能够正确描述物体的表面特征，并分析显微镜的放大效果。

5.对于短文，评估学生的写作能力，包括内容的丰富性、逻辑性和表达清晰度。

6.在批改过程中，指出学生在知识理解、实验操作和写作方面的具体问题，并提供改进建议。

7.针对共性问题，组织课堂讨论或复习课，帮助学生克服难点。

8.对于个别学生，提供个性化的辅导，帮助他们理解和掌握相关知识。

9.鼓励学生在作业中展示创新思维和解决问题的能力，对有创意的作业给予表扬和鼓励。

10.定期收集学生的作业反馈，了解学生的学习进度和困难，调整教学策略，确保教学效果。教学反思与总结今天这节课，我们学习了光的折射和透镜成像，以及望远镜和显微镜的原理。我觉得整体来说，课堂氛围比较活跃，学生们参与度也较高。下面，我想就教学过程中的得失和经验教训，以及学生的收获和进步，进行一些反思和总结。

首先，我觉得我在教学方法上做了一些尝试。比如，在讲解光的折射定律时，我并没有直接给出公式，而是通过实验让学生自己观察和发现规律。这样做的目的是希望学生们能够通过动手实验，更加直观地理解抽象的物理概念。从学生的反应来看，这个方法似乎挺有效的，他们对于光的折射现象的理解更加深刻了。

然后，我在新课讲授过程中，尽量用通俗易懂的语言来解释复杂的物理概念。比如，在讲透镜成像原理时，我用了生活中的例子，比如眼镜、放大镜等，让学生们更容易理解。不过，我也发现有些学生对于透镜成像公式还是有些吃力，这说明我在教学过程中可能需要更多地关注学生的个体差异，提供更有针对性的辅导。

在实践活动环节，我让学生们分组进行实验，这个环节学生们表现得非常积极。他们不仅完成了实验任务，还提出了一些很有创意的问题。这让我感到很欣慰，因为这说明学生们对光学现象有了自己的思考和探究欲望。

当然，在教学过程中，我也发现了一些问题。比如，有些学生对于光的折射现象的理解还不够深入，他们在计算折射角时容易出错。针对这个问题，我打算在接下来的教学中，增加一些练习题，让学生通过反复练习来提高计算能力。