一、全章说明
概述
这一章是在上一章所学知识基础上进一步学习光学应用方面的知识。透镜成像的问题是几何光学中非常重要的内容之一，学好这部分知识可使学生掌握单一透镜成像的基本规律，为以后的进一步学习打下基础，同时也可以使学生基本上了解生活中大多数助视仪器的原理。从知识结构看，第一节介绍透镜的基本知识、成像规律，第二节、第三节讲述用不同的方法来描述、表示这种规律，后面三节介绍眼睛、显微镜以及望远镜等多个透镜的成像问题。本章在编写上力求讲清基本概念，使学生从根本上理解透镜的成像规律。做好有关的演示及学生实验是理解透镜成像规律的基础，也是关键。教学中应充分注意这一点，以免学生在学习时只是机械地套用公式或死记一些结论。这一章的重点是透镜的成像规律，包括透镜成像作图法和成像公式的理解和应用。通过本章的学习应使学生对透镜控制光线的作用及其成像规律有比较深刻的理解。
单元划分
本章可分为两个单元。
第一单元：第一节至第三节。主要学习透镜对光线的作用和透镜成像规律，这是本章的重点。
第二单元：第四节至第五节。学习较复杂的光学仪器的原理。
具体说明
1．第一节主要以介绍透镜的基本知识为主。透镜的基本知识是学习透镜成像的基础。教材力图在不增加过重的负担的情况下，尽可能地讲清各基本概念的含义。如：凸凹透镜为什么能使光线会聚发散；光线通过薄透镜的光心，传播方向为什么不发生改变等。学生只有对这些基本概念有比较清楚的认识，才能为学习下面的透镜成像的作图法以及公式法等打下坚实的基础。
在这部分内容中，教材没有介绍副光轴、焦平面等内容。这样做的目的是为了在保证学生掌握好基本知识的同时，尽可能地减轻学生的负担。教学中一定要注意掌握好尺度，避免造成过重的负担。另外，在透镜成像的作图法及公式法教学中，应注意以一个透镜成像的情况为主，两个透镜的成像情况只是在选学内容中做一简单的介绍。
2．教学中应注意充分发挥演示实验和学生实验的作用，同时注意和实际生活中的有关光现象相联系。这样可以使学生比较容易地学习、理解这部分知识，增强他们学习物理的兴趣，同时又可以培养学生理论联系实际的习惯和能力。
3．光路图是学习几何光学的一个重要的方法，它体现了光的传播和成像的物理过程，直观、便于理解。教学中应注意有计划地培养学生正确画光路图和用光路图分析、解决问题和检验结果的能力和习惯。
像的概念是几何光学中一个比较重要的概念，也是一个需要不断学习、不断深化的概念。结合光路图讲解实像和虚像的概念，便于学生理解和掌握。教材在这一节用小字安排了一些有关这方面问题的讨论，希望能引起教师和学生们的注意。
4．教材在透镜成像公式一节中，主要以凸透镜成像为主详细讨论和推导了透镜成像的公式，然后说明这一公式对凹透镜也是同样适用的。这样安排的目的一是因为凸透镜的成像情况较凹透镜的简单，便于分析和推导；二是因为二者公式的推导几乎是相同的，教材这样处理也是为了清爽，便于学生阅读、思考；同时也给教师的教学留有一定的余地。
为了使学生能很好地理解和运用凸透镜和凹透镜的公式，教师在凸透镜成像公式的教学过后，一定要注意凹透镜成像公式的教学，在注意讨论、分析、得出结论的同时，注意给学生一定的解题示范。因为凹透镜成像的情况较凸透镜的更复杂些，公式的运用也更难些。
这一节的教学要注意使学生掌握公式得来的思路，有条件的话可以让学生自己独立地推导公式，使学生从根本上理解公式中各个量的物理含义。培养学生独立思考的能力，防止他们不分具体情况机械地套用公式。
5．透镜成像的作图法以及公式法是研究透镜成像问题中既有区别又有联系的两种不同的方法。作图法的优点是清楚、直观、便于理解；公式法的优点是精确、各物理量间的关系一目了然。应使学生了解这两种方法各自的特点，知道在什么情况下使用作图法，什么情况下使用公式法，什么情况下两者结合使用。通常，在只需要了解成像的大至情况时，用作图法；在需要准确了解成像的位置、放大的倍数等情况时，用公式法；分析比较复杂的成像情况时，常常将两种方法结合起来使用，即便是只需用公式法的情况，也常常是在用公式法计算过后，再用作图法加以验证。
6．眼睛的构造学生在初中生理卫生课中学习过，物理课研究眼睛的光学作用，应着重使学生了解眼睛的成像原理以及视力缺陷的矫正方法，并引出视角的概念，为学习后面的光学仪器作准备。
7．显微镜和望远镜的教学应主要是了解它们放大视角的基本原理，以活跃学生的思维，开阔学生的眼界，具体内容不宜加深。
全章教学要求
1．了解透镜的基本知识及其成像规律。
2．掌握透镜成像的作图法。
3．掌握透镜成像的公式
4．理解眼睛成像的原理。
5．理解显微镜和放大镜的原理。
二、教学要求和教学建议
（一）透镜
教学要求
了解透镜的基本知识及其成像规律
1．知道什么是凸透镜、什么是凹透镜，懂得凸透镜和凹透镜对光线的会聚作用和发散作用的道理。
2．知道透镜的主轴、光心、焦点和焦距等概念的含义。
3．了解透镜成像的各种情况，会应用这些知识解释简单的透镜成像问题。
教学建议
1．由于学生在初中时就学过一些几何光学的基本知识，因此如果上来就按步就班地讲什么是透镜的光心、焦点等知识，往往会使学生感到乏味，引不起兴趣，因此对这些基本知识的理解、掌握也就不能更深入一步。为了引起学生的兴趣，可利用实验和提问的方法来学习这部分知识。可以向学生提问：透镜在控制光的传播中起着很重要的作用，那么它在对入射光线的继续传播中起着怎样的作用呢学生很可能会回答：凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。教师进而可提问：这种会聚或发散的规律是怎样的呢？这样就将学生一步步引到了问题的实质上。
2．在学生积极参与、思考、回答这些问题的基础上，教师和学生一起通过做实验、复习，讲解光心、主轴、焦点、焦距等概念。这里光心的概念是比较难理解的，属新学内容。教学中可像教材那样，借助光线通过平行玻璃板方向不变的知识说明通过薄透镜光心的光线方向不变的特点。
虽然学生在初中学过焦点、焦距的知识，但是他们对这些概念的理解应该说是比较粗浅的，教师应该运用前一章学过的棱镜对光线的作用的知识帮助学生从道理上分析凸透镜为什么对光线起会聚作用，凹透镜为什么对光线有发散作用；前者的焦点为什么是实的，虚焦点的物理含义又是什么等问题，为后面的学习打下基础。可用复习、讨论的方法学习这部分知识。例如，可向学生提问：为什么通过光心的光线传播方向不发生改变凸透镜和凹透镜的焦点有什么不同焦距反映了透镜的什么光学特性等。只有对这些基本概念有正确的理解，才能在后面的学习中少犯错误，或不犯错误。
对于透镜对光线的作用，应使学生明白：凸透镜具有会聚作用，是指它可以使出射光线向主轴偏折，而不是说从凸透镜射出的光线必然是会聚的。相应地，凹透镜对光线的作用也并非指经过凹透镜的光线必然是发散的。可用图2-1向学生说明此问题。
在讲透镜的作用时，可提一下：如果透镜不是由折射率大于空气的玻璃组成，而是由折射率小于空气的材料组成，那么这种透镜对光线的作用同玻璃透镜对光线的作用正好相反。这样说明一下，可以防止学生机械地记忆，看问题更全面些。但是，是否讲这个知识应当视学生的具体情况而定，如果学生基础较差，可能会因为讲这部分知识而影响对课文所讲玻璃透镜对光线的作用的理解。
凹透镜的虚焦点的概念是初学者不易掌握的。教学中要注意克服这一难点的教学，速度可放慢一些，让学生多练练，为下一节作图法的教学打下良好的基础。
3．凸透镜的成像规律实验虽然学生在初中做过，但是初中对这部分知识的要求是比较低的，另外时间也已过了很久。因此有必要同学生一起做此演示实验或学生分组实验。实验前最好让学生根据日常生活中已有的有关照相的知识或初中学过的知识回答物体在焦距和2倍焦距两侧不同位置时，像的位置、大小及虚实情况应该是怎样的，然后做实验加以验证。通过实验应使学生理解：焦点是像的虚实的分界点，2倍焦距处是实像大小的分界点。
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