DSE 物理｜光學備課指引（導師用）｜透鏡公式、放大率與全內反射

2026-10-31

學生識搬 1/f = 1/u + 1/v，但一問「像的性質」就只寫「縮小」。這一堂要他們每次答足三項：正立還是倒立、實像還是虛像、放大還是縮小。

本堂目標　學生能夠：① 用透鏡公式由 u 與 v 求 f；② 由放大率講齊像的三項性質；③ 用臨界角判斷全內反射會不會發生。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
倒數運算	1/30 + 1/60 等於多少	0.05
三角比	sin 41.8° 約等於多少	約 0.667
單位換算	60 cm 等於多少 m	0.60 m

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	成像語言	實像／虛像、正立／倒立、放大／縮小	講齊三項性質
8–22 分	透鏡公式	1/f = 1/u + 1/v 與符號約定	u = 30、v = 60 求出 f = 20 cm
22–34 分	放大率	m = v ÷ u，同時定出性質	算出 m = 2.0
34–46 分	折射率與全內反射	n = 1 ÷ sin c，光密去光疏	算出 c = 41.8°
46–56 分	答題格式	先畫光線圖，再寫公式、代入、單位	改寫一段答案
56–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：三項性質要一次講完

u = 30 cm、v = 60 cm 代入 1/f = 1/u + 1/v，f = 20 cm；m = v ÷ u = 2.0。
答題要寫「倒立、實像、放大 2.0 倍」三項，只寫「放大」在 DSE 通常只得一半分。

要學生講：為甚麼 v 是正數就代表實像（實像在透鏡另一側，可以用屏接收）。

第二幕：全內反射只發生在光密去光疏

n = 1.5 → sin c = 1 ÷ 1.5 = 0.667 → c = 41.8°。
入射角 45° 已大過臨界角，光線不再折射，全部反射回玻璃內；由空氣射入玻璃永遠不會全內反射。

提醒：角度一律由法線量起，不是由玻璃面量起。

第三幕：符號約定決定成敗

實物 u 取正、實像 v 取正、凸透鏡 f 取正；若算出 v 是負值，像就在與物同側，是虛像、正立。
凹透鏡 f 取負，任何實物都只會得縮小正立虛像。

要學生計：同一塊 f = 20 cm 的凸透鏡，物距 10 cm 時 v 是多少（負 20 cm，虛像）。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
求焦距	u = 30 cm、v = 60 cm	先寫公式，再代數，最後開倒數	f = 20 cm
求放大率	同上數據	m = v ÷ u	2.0 倍
臨界角	n = 1.5	sin c = 1 ÷ n	c = 41.8°
性質判斷	算出 v 為負值	負值＝同側＝虛像	正立虛像

合理性檢查（一定要教）：凸透鏡成實像時 u 與 v 都大於 f；若算出 v 小於 f 但題目講實像，多數是把 u 與 v 調轉了。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
u = 30 cm、v = 60 cm 的焦距	20 cm	有沒有先寫公式
同一組數據的放大率	2.0	m 是 v ÷ u，不是 u ÷ v
玻璃 n = 1.5 的臨界角	約 41.8°	有沒有由法線量

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
放大率倒轉	m 寫成 0.50	「m 係像距除物距，v 除 u，唔係倒轉。」
全內反射方向搞錯	空氣入玻璃都答全內反射	「一定係光密去光疏先會發生。」
虛像當實像	v 負值仍寫實像	「v 出負數，像就喺同一邊，係虛像。」
漏寫性質或單位	答案只寫 20	「焦距連單位，性質要寫齊三項。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

DSE 物理練習卷（光與透鏡計算題）　甲部第 6–8 題（透鏡與折射）
中學物理章節索引　全科章節

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
u = 30、v = 60 的焦距	20 cm	三題全對＝可進電與磁
同一組數據的放大率	2.0	錯一題＝下堂前重講 m = v ÷ u
n = 1.5 的臨界角	約 41.8°	錯兩題以上＝回到第二幕

09　導師常問

要背 sin 值嗎？

30°、45°、60° 常用值要，其餘題目會給或用計算機。

實像與虛像怎樣分？

實像在透鏡另一側、倒立、可用屏接收；虛像同側、正立、不能用屏接收。

全內反射會考計算嗎？

會，多數考臨界角與「會不會發生」的判斷，記住 sin c = 1 ÷ n。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。