時間：2023-09-22 09:48:22
導(dǎo)語：在初中物理虛像和實像的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文關(guān)鍵詞：中考，探究凸透鏡成像規(guī)律
“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，不僅要求學(xué)生清楚凸透鏡的光學(xué)作用（對任何光線均具有會聚作用），理解凸透鏡的成像原理及其應(yīng)用；而且要求學(xué)生同時具備一定的實驗操作技能和知識整合能力。之因此決定了本實驗既是初中光學(xué)教學(xué)的重點，同時也是光學(xué)教學(xué)的難點。這也是中考試題將“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗最為命題載體的重要原因。為了擴(kuò)大凸透鏡成像知識面，有利于“凸透鏡成像規(guī)律”相關(guān)知識的整合。本文僅以人教版教材為例，對近年來中考試題中出現(xiàn)的關(guān)于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中延伸的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行歸類分析。
一、教材中“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗的內(nèi)容
1、探究當(dāng)物距( U)大于凸透鏡二倍焦距(2f)時，凸透鏡成像的性質(zhì)及成像的區(qū)間。
2、探究當(dāng)物距( U)等于凸透鏡二倍焦距(2f)時，凸透鏡成像的性質(zhì)及成像的區(qū)間。
3、探究當(dāng)物距( U)大于凸透鏡一倍焦距(f)小于凸透鏡二倍焦距(2f)時，凸透鏡成像的性質(zhì)及成像的區(qū)間。
4、探究當(dāng)物距( U)等于凸透鏡一倍焦距(f)時，凸透鏡能否成像。
5、探究當(dāng)物距( U)小于凸透鏡一倍焦距(f)時，凸透鏡成像的性質(zhì)及成像的區(qū)間。
為了便于分析比較和總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律，筆者將上述實驗現(xiàn)象及其應(yīng)用、凸透鏡的成像規(guī)律等內(nèi)容用表格呈現(xiàn)如下：
凸透鏡成像規(guī)律
物距
( U)
像的性質(zhì)
成像的位置（區(qū)間）
應(yīng) 用
正立或倒立
放大或縮小
實像或
虛像
像與物在透鏡
像距( v)
無窮遠(yuǎn)
倒立
變成一點
實像
兩側(cè)
v =f會聚在焦點
利用太陽光測凸透鏡焦距
U＞2 f
倒立
縮小
實像
兩側(cè)
f＜v＜2 f
照相機(jī)
U=2 f
倒立
等大
實像
兩側(cè)
V=2 f
成實像大小的分界點
f ＜U＜2 f
倒立
放大
實像
兩側(cè)
v＞2 f
投影儀原理
U=f
不成像
無窮遠(yuǎn)
成實像與虛像的分界點
U＜ f
正立
放大
虛像
同側(cè)
U＞v
放大鏡
當(dāng)物距U大于凸透鏡一倍焦距f時，可成實像。當(dāng)物距U逐漸增大時（物體遠(yuǎn)離凸透鏡的焦點）初中物理論文初中物理論文，像距v隨著減小、像的大小也同步減小；當(dāng)物距U逐漸減小時（物體逐漸靠近凸透鏡的焦點），像距v隨著增大、像的大小也同步變大。由此可見；在凸透鏡成像實驗中，物距與像距及像的大小是反向變化的。
關(guān)鍵詞：數(shù)軸模型；凸透鏡成像；照相機(jī)；投影儀；放大鏡；規(guī)律；涵義
光學(xué)知識的應(yīng)用，歷年來，無論在畢業(yè)考試還是中考都是必考內(nèi)容。凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，是光學(xué)中的重中之重，一直都是初中物理教學(xué)中的重點和難點。本人利用數(shù)學(xué)中的“數(shù)軸模型”，把抽象的凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，直觀地反映在數(shù)軸圖像的不同區(qū)域，加深了學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律的深刻理解，有效地提高了學(xué)生對重點知識的得分率，較為輕松地解決了本章教學(xué)的重點和難點。現(xiàn)介紹如下：
一、數(shù)軸圖像的建立
沿水平方向畫一條數(shù)軸，數(shù)軸的原點設(shè)在凸透鏡的中心，用“O”表示，并代表凸透鏡的光心。在光心位置豎直放置一個凸透鏡，在數(shù)軸上標(biāo)出間距等于一倍焦距的特殊點F、2F（如下圖所示）。
二、由數(shù)軸圖像得規(guī)律（數(shù)軸圖像以下簡稱“圖像”）
1.照相機(jī)原理：物體放在凸透鏡2倍焦距以外，得到倒立、縮小的實像。觀察圖像理解其原理的涵義有四點：
（1）照相機(jī)的物體在二倍焦距以外（u>2f），像一定在一倍焦距和二倍焦距之間（f
（2）照相機(jī)的物距大于像距（u
（3）照相機(jī)的像是呈在光屏（膠片）上，所以是實像且是倒立的。
（4）照相機(jī)的物距增大時，像距一定減小，物距減小時像距一定會增大（簡記：u與v變化相反）。
2.投影儀原理：物體在凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間，得到放大的倒立的實像。觀察圖像理解其原理的涵義有四點：
（1）投影儀的物體在一倍焦距和二倍焦距之間（f
（2）投影儀的物距小于像距（u
（3）投影儀的像是呈在光屏上的，所以是實像且是倒立的。
（4）投影儀的物距增大時，像距一定減小，物距減小時像距一定增大（簡稱：u與v變化相反）。
3.放大鏡原理：物體放在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，得到放大正立的虛像。觀察圖像理解其原理的涵義有四點：
（1）物體放在一倍焦距以內(nèi)（uu的范圍內(nèi)。
（2）放大鏡的像距大于物距（v>u），所以像一定是放大的。
（3）放大鏡的像不能呈在光屏上，所以是虛像且是正立的。
（4）放大鏡的物距增大時，像距變大，物距減小時像距一定變小（簡記：u與v的變化相同）。
4.比較原理，觀察圖像，得出推論：
（1）凸透鏡成實像時，像一定是倒立的，像與物體在凸透鏡的異側(cè)；凸透鏡成虛像時，像一定是正立的，像與物體在凸透鏡的同側(cè)。
（2）凸透鏡成實像時，有放大、等大和縮小的像，但成虛像時只有放大的像。
（3）一倍焦距處是成虛像和實像的分界點；二倍焦距處，凸透鏡成等大的實像。因此二倍焦距處是成放大、縮小實像的分界點。
（4）凸透鏡成實像時，物距與像距變化相反；成虛像時，物距與像距變化相同。
（5）凸透鏡成實像時，總有|u+v|≥4f，因此，當(dāng)物體和光屏的位置不變時，只移動凸透鏡要得到兩次實像的條件是|u+v|>4f。
（6）照相機(jī)的物體和所成的像與投影儀的物體和所成的像，剛好交換位置。因此，知道照相機(jī)的原理就能推出投影儀的原理。
三、利用圖像規(guī)律解決中考問題
例1 （2014黃岡中考）小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到如圖所示兩種情景。以下說法中正確的是（ ）
A.甲圖中成的是實像；乙圖中成的是虛像
B.甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外；乙圖中書本在凸透鏡1倍焦距以內(nèi)
C.甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變小；乙圖中凸透鏡遠(yuǎn)離書本，所成的像也變小
D.甲圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀；乙圖中成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機(jī)
解析：選C。本題主要考查的是投影儀和放大鏡原理。由甲圖知，凸透鏡成正立放大的像，一定是放大鏡，且是虛像。乙圖是倒立放大的實像，一定是投影儀原理，所以A、B、D都是錯誤的。因為甲圖是虛像，物距和像距變化相同，乙圖是實像，物距和像距變化相反，所以C正確。
例2 （2014泰安中考）在某些重要會議入場時，采用人臉識別系統(tǒng)，識別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動將鏡頭前0.5m處的人臉拍攝成數(shù)碼相片，通過信號線傳遞給計算機(jī)識別。攝像機(jī)的鏡頭（ ）
A.相當(dāng)于凸透鏡，焦距可為0.5m
B.相當(dāng)于凹透鏡，焦距可為0.5m
C.相當(dāng)于凸透鏡，焦距可為0.2m
D.相當(dāng)于凹透鏡，焦距可為0.2m
解析：選C。本題考查的是照相機(jī)原理。此題應(yīng)該讓學(xué)生明白攝像機(jī)實質(zhì)是可以連續(xù)拍照的照相機(jī)，所以鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡；由u>2f即0.5m>2f，所以f
例3 （2013常州中考）物體從距凸透鏡12cm移到距凸透鏡18cm的過程中，調(diào)整光屏的位置，總能在光屏上得到倒立、放大的像，此凸透鏡的焦距可能是（ ）
A.6cm B.10cm C.16cm D.20cm
解析：選B。因為在光屏上總是得到放大的實像，所以是投影儀原理。由f
1. 主要概念和公式
（1） 光的折射規(guī)律
折射光線、入射光線和法線在同一平面上；折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè).
光從空氣斜射入水或玻璃時，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角. 入射角增大時，折射角也增大.
當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不變. 在折射中光路是可逆的.
（2） 近視眼與遠(yuǎn)視眼
人的眼睛的晶狀體相當(dāng)于一個凸透鏡，來自物體的光經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，再通過視覺神經(jīng)把信息傳到大腦，產(chǎn)生視覺.
① 近視眼是指遠(yuǎn)處的物體通過晶狀體所成的像落在視網(wǎng)膜的前方，所以近視眼看不清遠(yuǎn)處的物體. 因為凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以通過配戴凹透鏡可以使像成在視網(wǎng)膜上，起到矯正視力看清遠(yuǎn)處物體的作用.
② 遠(yuǎn)視眼是指近處的物體通過晶狀體所成的像落在視網(wǎng)膜的后方，所以遠(yuǎn)視眼看不清近處的物休. 因為凸透鏡對光線有會聚作用，所以通過配戴凸透鏡可以使像成在視網(wǎng)膜上，起到矯正視力的作用.
（3） 凸透鏡成像的特點
① 焦點是物體成實像與虛像的分界點，物體在焦點處不成像.
② 二倍焦距處是成放大與縮小像的分界點，在2f處，物體成等大的像.
③ 實像總是倒立的，虛像總是正立的
④ 實像與物分居在鏡的兩側(cè)，虛像與物在同側(cè).
⑤ 物距大于像距時，物大于像（即成縮小的像） ；物距小于像距時，物就小于像（即成放大的像） .
⑥ 物體向右移，像也向右移；物體向左移，像也向左移.
⑦ 物距大于一倍焦距時，“物（距）近、像（距） 遠(yuǎn)、像變大；物（距） 遠(yuǎn)、像（距）近、像變小”
⑧ 成實像時，物像“左右相反；上下顛倒”
2. 基本物理方法
（1） 建模法： 通過建立折射光線、入射光線、法線等物理模型表述相關(guān)規(guī)律.
（2） 對比法： 通過對比了解凸透鏡的會聚作用與凹透鏡發(fā)散作用的區(qū)別.
（3） 歸納法： 通過歸納探討凸透鏡成像規(guī)律及特點.
3. 易錯易混的問題
（1） 實像和虛像的區(qū)別
實像是實際光線會聚而形成的，在像的所在位置，有實際光線到達(dá)，是能用光屏接收得到的；虛像是反射光線或折射光線的反向延長線相交而成的，反射延長線并不是實際光線，因而在虛像所在的位置，并沒有實際光線到達(dá)，用光屏是接收不到的. 實像和虛像的成因不同. 如： 小孔成實像是由于光的直線傳播；凸透鏡能成實像（u>f） 是由于光的折射，平面鏡成虛像是由于光的反射.
（2） 凸透鏡成像規(guī)律中u>2f和f
（3） 光從空氣斜射入水中與從水中斜射入空氣中的兩種情況的區(qū)別.
（4） 放大與變大、縮小與變小 放大或縮小是像與物相比較而言；變大或變小則是指像的變化情況或變化過程.
（5） 會聚與相交 會聚是指折射光線比入射光線更靠攏主光軸，不一定相交.
二 考點聚焦
1. 命題趨勢
這部分內(nèi)容在各地中考題中均有出現(xiàn)，是光學(xué)部分知識考查的重點內(nèi)容，多以填空、選擇、作圖為主，試題主要以“日常生活”、“社會生產(chǎn)”、“現(xiàn)代科技發(fā)展”和“自然現(xiàn)象”等同學(xué)們熟悉的現(xiàn)象，特別是一些同學(xué)們感興趣的“熟悉而又陌生”的自然現(xiàn)象和天文奇觀（如“日出”） 為命題背景，考查同學(xué)們對基礎(chǔ)知識、基本技能和基本原理的理解掌握情況，使同學(xué)們感受并領(lǐng)悟物理知識的應(yīng)用價值. 充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念. 同時，也重視開放性試題的設(shè)計，突出了科學(xué)研究方法、猜想與假設(shè)、數(shù)據(jù)分析以及得出結(jié)論等環(huán)節(jié)的考查. 較好地考查了同學(xué)們運用知識分析問題、解決問題的能力，
2. 典題解析
題 1 在我國古代就有關(guān)于光現(xiàn)象的描述，如“撈不到的是水中月，摘不到的是鏡中花”、“潭清疑水淺”等. 其中“水中月”、“鏡中花”是光的現(xiàn)象；“疑水淺”是光的現(xiàn)象.
解析 “水中月”，“鏡中花”和各自的實物的大小相同，它們是由于光在水面和鏡面發(fā)生反射形成的虛像； “潭清疑水淺”是由于光的折射使潭底在水中形成一個虛像，像的位置比潭底高，所以潭看起來要淺.
點評 我國古代很多文學(xué)詞語都蘊含著豐富的物理知識，這要求我們在學(xué)好知識的同時，用心去挖掘蘊藏在這些詞語內(nèi)部的物理知識，感受物理知識的價值和物理學(xué)的美，激發(fā)我們對物理學(xué)習(xí)的興趣.
題 2 光線從空氣斜射到水中，入射角為α，折射角為β，光線射到液體底部水平放置的平面鏡上又反射出來，最后光線回到空氣中. 當(dāng)光線由水中回到空氣中時折射角為多大？
解析 光線由空氣斜射到水面發(fā)生一次折射，然后由水中的平面鏡發(fā)生反射，最后由水到空氣再次發(fā)生折射. 根據(jù)光的反射和折射的規(guī)律，按題意要求畫出光路圖. 如圖1所示，入射光線斜射到水面，入射角為α，折射角為β，光線在水中按直線入射到平面鏡上，則此時的入射角大小也為β，則反射角大小也等于β. 根據(jù)光路的可逆性，當(dāng)光線從水中斜射到空氣中時，由于入射角為β，則空氣中的折射角也為α，因此，光線由水中回到空氣中時折射角為α.
點評 借助于圖像建立物理模型是光學(xué)知識學(xué)習(xí)的重要方法之一，也是解決光學(xué)問題的重要途徑.解決此類問題行之有效的方法是，畫出滿足題意的示意圖，然后根據(jù)光的反射和折射特性以及光路的可逆性來加分析，從而解決問題.
題 3 在圖2中的虛線框內(nèi)的適當(dāng)位置，填入符合要求的面鏡或透鏡.
解析 A、B、C三圖中的入射光相同，均為平行光. 圖A、B的出射光為發(fā)散光，圖C中的出射光仍為平行光，由此可判定圖A、B的框內(nèi)裝有透鏡，圖C的框內(nèi)裝有平面鏡. 延長各光線，它們的交點為入射點，也為出射點，即面鏡或透鏡所在的位置. 由此可定出圖C中的平面鏡是斜放的，圖A、B中的透鏡是直立的. 通過畫圖還可知，圖A中的光線經(jīng)過透鏡后發(fā)散，框內(nèi)裝的是凹透鏡；圖B中的光線先會聚再發(fā)散，框內(nèi)裝的是凸透鏡， 結(jié)果如圖3所示.
點評 “黑盒子”問題是難度較大、綜合性較強(qiáng)的填圖題. 解決這類問題時，要明確以下三點： （1） 根據(jù)光線在盒中是反射還是折射，判斷其中的光學(xué)元件是面鏡還是透鏡；（2） 入射光線與反射光線或折射光線的交點，就是面鏡或透鏡所在的位置；（3） 根據(jù)面鏡或透鏡對光線的作用判斷面鏡或透鏡的種類. 在初中階段，只要求平面鏡、凸透鏡和凹透鏡三種. 平面鏡只改變光路，凸透鏡使光線會聚，凹透鏡使光線發(fā)散. 總之，光學(xué)復(fù)習(xí)時要注重聯(lián)系生活實際，分析總結(jié)規(guī)律，運用作圖法去解決實際問題.
題 4 如圖4（a）所示，一條光線對著凸透鏡另一側(cè)的焦點射去，試確定它經(jīng)過凸透鏡偏折后的傳播的方向.
解析 此題如果直接作圖比較困難，不妨轉(zhuǎn)換一下思路，便可方便解題，如圖（b） 在入射光線上任找一點S，假設(shè)它是發(fā)光點，現(xiàn)利用三條特殊光線中任兩條作出S的像S′，因為折射光線一定要通過像點，所以以連接PS′點即為所求的折射光線.
點評 光路作圖是光學(xué)考查的基本內(nèi)容，應(yīng)熟練掌握三條特殊光線的作圖方法，在此基礎(chǔ)上，我們應(yīng)把握像是折射光線相交而成的，物體發(fā)出的入射光線經(jīng)凸透鏡后，其所有的折射光線必經(jīng)過像點. 利用特殊光線作出像點，再利用以上規(guī)律作出任意光線的折射光線是解決此類問題的重要方法.
題 5 小宇做完凸透鏡成像實驗后，又想用手表代替蠟燭，看到光屏上能成什么樣的像. 于是他在透明的玻璃板上用黑色筆畫了個手表盤，如圖5（甲）所示. 把這個玻璃板放在蠟燭的位置上，并用平行光源對著玻璃板上的表盤照射，如圖5（乙）所示. 移動光屏直到成清晰像為止. 此時表盤在光屏上所成的像是圖5（丙）中的哪一個？（） .
解析 像對于原來的物體而言： 左右顛倒、上下顛倒. 將手表左右顛倒如圖B，再上下顛倒如圖D所示，故選D.
點評 特別強(qiáng)調(diào)的是重視實驗，注意觀察實驗現(xiàn)象，親歷實驗探究過程，從實驗中總結(jié)規(guī)律和結(jié)論，列表對比相近或相類似的現(xiàn)象及規(guī)律，靈活運用，加深理解光學(xué)規(guī)律，升華內(nèi)化為自己的知識和技能.
題 6 在研究凸透鏡成像情況的實驗中，當(dāng)燭焰到凸透鏡的距離是20cm時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個放大的像，則下列判斷不正確的是（） .
A. 該透鏡的焦距是20cm
B. 該透鏡可作為放大鏡
C. 當(dāng)蠟燭距透鏡的距離是40cm時，光屏上可得到縮小的像
D. 當(dāng)蠟燭距透鏡的距離是10cm時，在光屏上得不到像
解析 本題是考查靈活運用凸透鏡成像規(guī)律分析問題的能力. 在凸透鏡成像中，若要分析物體經(jīng)過透鏡后的成像性質(zhì)，必須知道凸透鏡的焦距和物距，按凸透鏡成像規(guī)律“抓兩點，觀兩變”. 本題的關(guān)鍵是算出焦距f的大小及物體在鏡前不同位置與焦點的相對位置，再判斷像的性質(zhì)，根據(jù)題意，當(dāng)u=20cm時，在光屏上得到放大的像，可以知道此像一定是倒立的實像，則f
點評 凸透鏡成像的題目是初中光學(xué)中數(shù)量最多、難度最大的一類題目，在初中光學(xué)中占有重要的地位，這類題目考查的知識點是凸透鏡成像規(guī)律，熟練掌握凸透鏡成像的條件是解答這類題目的前提，而凸透鏡成像性質(zhì)的變化取決于物距與焦距關(guān)系的變化. 因此，解答這類題目，首先要去弄清凸透鏡的焦距或焦距大小的范圍，比較物距與焦距的大小，根據(jù)物距與焦距的關(guān)系的大小和凸透鏡的成像規(guī)律，運用數(shù)學(xué)知識正確解答.
題 7 將物體從物距為1.5f處移向3f處，在移動過程中，物體的像（） . （兩解）
A. 先是放大像后是縮小像
B. 先是縮小像后是放大像
C. 逐漸變大
D. 逐漸縮小
解析 根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，物體在2f處所成的像是等大倒立實像，在物距大于f時所成的像均為倒立實像. 在物體由1.5f移至3f的過程中，物體所成的像均為倒立的實像. 在1.5f至2f區(qū)域，像是放大的（即像比物大） ；在2f至3f區(qū)域，像是縮小的. 選項A正確，B錯誤. 在移動過程中，像的大小在變化. 比較像的變化情況可知，隨著物體向3f處移動，像越來越小. 具體地說，在1.5f時像最大，此時像比物大，由1.5f移至2f的過程，像始終比物大，但相差越來越小；在2f處時像與物一樣大；由2f移至3f的過程，像都比物小，而且差別越來越大. 通過上述分析可知，選項C不正確，選項D正確.應(yīng)選A、D.
點評 “放大”、“縮小”指像與物相比較的結(jié)果. 像比物大稱為放大的像，像比物小則為縮小的像. “變大”、“變小”則指像本身的變化情況，如果后一次的像比前一次的像大，稱為變大，后一次像比前一次像小則稱為變小.
題 8 小華去參觀展覽會，在一個小展室里看見一個女導(dǎo)游正在介紹商品，試著與她握手，卻發(fā)現(xiàn)是一個虛擬導(dǎo)游，可望而不可及. 后來他發(fā)現(xiàn)這個女導(dǎo)游只是在一個玻璃屏風(fēng)后倒立的電視機(jī)屏幕上經(jīng)過處理的一個形象而已
解析 從圖中不難發(fā)現(xiàn)，屏風(fēng)前的“女導(dǎo)游”相對屏風(fēng)后電視機(jī)里的女導(dǎo)游是倒立的，且兩者在屏風(fēng)的兩側(cè)，故屏風(fēng)相當(dāng)于一個凸透鏡，這個“女導(dǎo)游”是電視機(jī)里的女導(dǎo)游經(jīng)屏風(fēng)成的實像. 再比較發(fā)現(xiàn)，看到的“女導(dǎo)游”比電視機(jī)里的女導(dǎo)游要大，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，電視機(jī)屏幕與玻璃屏風(fēng)的距離（即物距u） 應(yīng)滿足： f
點評 實像由實際光線的交點組成，能夠用屏幕顯示. 虛像處沒有實際光線通過，它由出射光線的反方向延長線交點組成，無法在屏幕上顯示，只能用眼睛或儀器觀察. 平面鏡、凹透鏡所成物體的像是虛像，在凸透鏡焦距以內(nèi)的物體也成虛像. 位于凸透鏡焦距以外的物體則成實像.
題 9 初三年級同學(xué)在拍畢業(yè)照時，照相機(jī)鏡頭上正停著一只蒼蠅，則拍出來的照片（）
A. 會有一只正立、放大的蒼蠅
B. 不會出現(xiàn)蒼蠅，但有一個大黑點
C. 不會出現(xiàn)蒼蠅，但比正常情況下暗一些
D. 會有一只倒立、放大的蒼蠅
解析 物體經(jīng)過凸透鏡成像的過程是： 物體上一點反射后到達(dá)凸透鏡各點的光線，經(jīng)凸透鏡折射后都交于一點，一只蒼蠅停在凸透鏡上時遮住這一點折射后成像的光線，但其余各點的光線仍交于一點. 從能量的角度看，只是到達(dá)光屏上的能量減少了一點. 蒼蠅自身在一倍焦距內(nèi)，不會在膠片上成像，所以應(yīng)選C.
點評 即使凸透鏡碎成兩半，用其中的一半仍能成完整的像. 像是有多條光線會聚而成的，而不是只有三條特殊光線會聚而成的.
題 10 在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：
第一組同學(xué)依次把點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上. 但是，在實驗中無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像，請你幫他們找出一個可能的原因： .
第1、2兩個實驗小組分別進(jìn)行了若干次操作，并把實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在下面表格中. 請分析以上數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？（寫出兩條即可）
解析 本題是一道發(fā)散性的實驗現(xiàn)象分析題. （1） 在光屏上找不到清晰的像可能是成虛像不能出現(xiàn)在屏上，或成實像但不在光屏上. 在物距小于焦距時，凸透鏡不會成實像；凸透鏡到物體的距離在1倍焦距處時，成像在無窮遠(yuǎn)處；當(dāng)凸透鏡到物體的距離在1倍焦距外，但接近1倍焦距時，雖然成像，但像的位置離凸透鏡很遠(yuǎn)，光具座的長度可能達(dá)不到，另外，因為光具座為一直線狀，且光屏不可能太大，所以若光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心不在同一高度上，像將會或上或下離開光屏的位置，綜上所述，主要原因有三個： ① 由于物距小于或等于焦距，凸透鏡不能成實像； ② 凸透鏡成實像，但由于物距太小，光屏調(diào)不到燭焰的像所在的位置； ③ 凸透鏡成實像，但光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心不在同一高度.
對比實驗記錄數(shù)據(jù)從以下方面入手，即： 焦距相同、物距不同，成像情況. 焦距不同、物距相同，成像情況. （2） ① 在凸透鏡焦距一定，且成實像的情況下，物體到凸透鏡越遠(yuǎn)（近） ，像離凸透鏡越近（遠(yuǎn)） ；② 在成實像情況下，物距相同時，透鏡焦距越大，像離透鏡越遠(yuǎn)；③ 物體到凸透鏡距離大于1倍焦距，成倒立的像.
點評 本題是探究凸透鏡成像規(guī)律中遇到的實際問題，要求我們在探究過程中善于觀察并從中發(fā)現(xiàn)問題，認(rèn)真思考，不放過實驗中遇到的任何問題，提高自己的探究能力. 通過實驗數(shù)據(jù)記錄歸納出實驗結(jié)論也是科學(xué)探究中的一種能力，要特別注意挖掘題目中的內(nèi)涵，找出規(guī)律.
題 11 如圖7（a）所示，直線AB是光滑木板與棉布的分界線（木板與棉布處在同一水平面上） ，然后使一個小線軸（如縫紉機(jī)上的線軸） 沿著與直線AB成一角度的方向PO勻速滾動，可以看到，線軸在棉布上滾動的方向發(fā)生了改變. 如圖7（b）所示，一束光從空氣斜射入玻璃中時傳播方向也發(fā)生了改變.
解析 本題中線軸的甲輪從光滑木板運動到與棉布接觸時，由于受到了棉線上阻力的作用，使甲輪的運動狀態(tài)發(fā)生改變，故甲輪速度將變小；而甲輪與棉布接觸時，乙輪仍在光滑木塊上運動，不受阻力作用，故乙輪速度大小不變；通過（1） 、（2） 兩圖的類比可知光由空氣斜射入玻璃時發(fā)生折射的原因可能是光的傳播速度發(fā)生了變化；初中物理中關(guān)于運用類比法的例子是比較多的， 如水流類比電流等.
點評 本題是集物理知識與物理方法為一體的新題型，新課程要求我們在掌握物理知識的同時，還要掌握一定的物理研究方法，同時還要滲透情感、態(tài)度與價值觀的教育.
三 創(chuàng)新試題
3. 在研究光的折射時，小明知道了光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角；光從水斜射入空氣中時，折射角大于入射角. 小明想： 光在其他透明介質(zhì)的分界面發(fā)生折射時有什么規(guī)律呢？即什么條件下折射角小于入射角，什么條件下折射角大于入射角？
為了研究這個問題，他在老師的指導(dǎo)下做了如下實驗： 讓一激光手電筒射出的光束從水斜射入玻璃；再從玻璃依次斜射入冰、空氣中，其光路如圖9所示. 然后老師又告訴他光在一些透明介質(zhì)中的傳播速度，如下表. 試回答：
（1） 針對小明提出的問題，仔細(xì)觀察圖中的光路，對照表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，你能得出什么結(jié)論？
（2） 根據(jù)你得出的結(jié)論，請在圖10中畫出光由玻璃斜射入酒精時，折射光線的大致位置.
4. 如圖11所示，華南中學(xué)初三（2）班STS課外興趣小組，在探究折射角與入射角關(guān)系時，將一束光從玻璃射向空氣，發(fā)現(xiàn)光在玻璃和空氣的分界面處同時發(fā)生折射和反射現(xiàn)象，且折射角大于入射角；當(dāng)入射角不斷增大時，折射光線離法線越來越遠(yuǎn)，且越來越弱，反射光線卻越來越強(qiáng)；當(dāng)入射角增大到某一角度α?xí)r，折射角達(dá)到90°，折射光線就完全消失，只剩下反射回玻璃中的光線；再減少入射角，當(dāng)入射角小于α?xí)r，折射光線和反射光線又同時存在；而讓光線從空氣射向玻璃時，無論怎樣改變?nèi)肷浣牵凵涔饩€和反射光線都同時存在. 他們感到非常驚奇，大家又做了一遍，發(fā)現(xiàn)還是如此，這究竟是什么現(xiàn)象呢？
查閱資料得知，這種折射光線完全消失的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象，折射角變成90°時的角度叫做臨界角，而且此現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)和通信等方面都有廣泛的應(yīng)用.
閱讀上面內(nèi)容，請回答下面問題：
（1） 用符號γ將圖中折射角標(biāo)出；
（2） 如果將一束光從空氣射向玻璃，. （填“ 能”、“不能”或“可能”） 發(fā)生全反射現(xiàn)象；
（3） 發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是：
5. 某小組同學(xué)在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記下所用凸透鏡的焦距，按正確的方法安裝和調(diào)節(jié)好實驗裝置. 他們在光具座上先固定焦距為f1的凸透鏡，按表1中的物距u依次進(jìn)行實驗，每次都使光屏上燭焰的像最清晰，并將相應(yīng)的像距v記錄在表1中. 然后他們換用焦距為f2的凸透鏡，重復(fù)上述實驗，并將數(shù)據(jù)記錄在表2中. 為了進(jìn)一步探究物距u和像距v之間的關(guān)系，他們進(jìn)行適量的運算，將結(jié)果分別記錄在表1和表2的后四列中. （已知f1
【參考答案】
1. 減小 增大
2. B
3. （1） 光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中，折射角小于入射角. （2） 如圖
4. （1）
（2） 不能
（3） ① 從玻璃或水射入空氣；② 入射角大于或等于臨界角
5. （1） 同一凸透鏡，當(dāng)它成實像時，像距隨物距的增大而減小
（2） 1與4（或2與5，或3與6）
（3） （a） 表1或表2中后兩列的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是： 同一凸透鏡，當(dāng)它成實像時，物距的倒數(shù)與像距的倒數(shù)之和是一個定值
關(guān)鍵詞：凸透鏡 教學(xué)計劃 教學(xué)目標(biāo) 總結(jié)
中圖分類號：G633文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-5349（2017）09-0160-01
一、教材分析
教材的目的是讓學(xué)生初步體驗凸透鏡成像規(guī)律實驗探究的過程，重點掌握凸透鏡的成像規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的自主精神、合作精神與創(chuàng)新精神，因此，本節(jié)課也作為初中物理教學(xué)與對學(xué)生進(jìn)行人文精神教育相結(jié)合的典范。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識與技能目標(biāo)
（1）知道基本的定義：物距與像距，實像與虛像。
（2）能夠理解和描述凸透鏡成像的規(guī)律。
（二）過程與方法目標(biāo)
采用任務(wù)驅(qū)動法，指導(dǎo)探究法，分組教學(xué)等方法，培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
（三）情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)
在探究過程中，領(lǐng)略凸透鏡成像現(xiàn)象之美；體會克服困難、解決問題的喜悅；培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度；培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作的精神。
教學(xué)重點：探究凸透鏡成像的規(guī)律。
教學(xué)難點：分析實驗數(shù)據(jù)總結(jié)凸透鏡成像的條件。
教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件、近視鏡、老花鏡、光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等。
三、教學(xué)過程
（一）創(chuàng)設(shè)情境，問題引入
本節(jié)課一開始教師就利用多媒體向?qū)W生展示日常生活當(dāng)中凸透鏡的一些應(yīng)用，比如：放大鏡、投影儀、照相機(jī)等，學(xué)生通過觀看視頻聯(lián)想起自己戴眼鏡和利用相機(jī)照相的情景，老師順勢提問：大家知道不知道在什么情況下，通過凸透鏡能成縮小的像？在什么情況下成放大的像呢？通過視頻的導(dǎo)入，給學(xué)生設(shè)置了想象空間；緊密聯(lián)系學(xué)生自身，又讓他們產(chǎn)生了強(qiáng)烈學(xué)習(xí)動機(jī)。
（二）提出問題，進(jìn)行猜想
教師提問：你認(rèn)為凸透鏡成像的不同和什么有關(guān)呢？根據(jù)你所知道的常識大家猜一猜。學(xué)生展開討論并說出和物距、焦距還可能是凸透鏡大小、凹凸程度有關(guān)。教師將學(xué)生的猜想寫到黑板上。
（三）制訂計劃，實驗探究
我們都需要哪些器材來驗證自己的猜想呢？
教師首先介紹蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座等實驗器材和各個實驗器材的作用。教師提示注意：調(diào)整蠟燭火焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心必須在同一高度。接著教師通過實驗?zāi)M演示凸透鏡成像，能夠讓學(xué)生從實驗中獲得以下知識：（1）凸透鏡、蠟燭、光屏在光具座上的具置？（2）什么是物距？什么是像距和什么是焦距？（3）如何操作使?fàn)T焰的清晰明亮像呈現(xiàn)于光屏上？那么怎樣改變物距來研究像的性質(zhì)與物距的關(guān)系？通過以下五個實驗，由學(xué)生結(jié)合成小組自主探究學(xué)結(jié)，教師巡回指導(dǎo)：
實驗一：探究倒立、縮小的實像規(guī)律
實驗二：倒立、放大的實像的規(guī)律
實驗三：探究倒立、等大的實像的規(guī)律
實驗四：探究正立、放大的虛像的規(guī)律
實驗五：當(dāng)u=f時，凸透鏡的成像情r
（四）實驗思考，總結(jié)規(guī)律
引導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)與分析，將凸透鏡成像規(guī)律做成圖表形式，具體如下：
（1）實像和虛像的分界點是二倍焦距處（即2f點）。
（2）放大像和縮小像、正立像和倒立像的分界點是一倍焦距處（即焦點）。
（3）凸透鏡成實像時，當(dāng)物體到凸透鏡的距離變小時，則像到透鏡的距離變大，像也變在。即成實像時：物近像遠(yuǎn)像變大。
五、獎品激勵，暢談感受
對于自主完成任務(wù)并總結(jié)出規(guī)律的小組每一名學(xué)生都獎勵一張表揚卡，最后教師再讓學(xué)生暢談以下本節(jié)課的各種收獲和感受，探究《凸透鏡成像規(guī)律》這節(jié)課讓學(xué)生覺得意猶未盡。通過這樣的教學(xué)方式，不僅可使教學(xué)課堂變得輕松愉快，而且還可以使學(xué)生更加積極地投身到課堂教學(xué)中，另一方面，教師也提高了教學(xué)質(zhì)量。
六、作業(yè)布置
【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容是本章的核心，它是在學(xué)生對生活中常用的透鏡及其成像情況，獲得豐富、具體的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，帶著問題，用探究的方法研究的內(nèi)容。本節(jié)的主要內(nèi)容，就是讓學(xué)生通過科學(xué)探究的活動，找出凸透鏡成像的規(guī)律。使學(xué)生在全過程中自主研究，體驗科學(xué)探究的全過程，從而培養(yǎng)科學(xué)研究方法，得出清晰的凸透鏡成像規(guī)律。同時還培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、分析歸納、動手、創(chuàng)造等多方面能力，以及培養(yǎng)了對科學(xué)的求知欲，樂于探究的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能
1．理解凸透鏡的成像規(guī)律，知道凸透鏡所成像的虛實、倒正、大小與發(fā)光置的關(guān)系。
過程與方法
1．能在探究實踐中，初步獲得提出問題的能力。
2．通過探究活動，體驗科學(xué)探究的全過程和方法。
3．學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。
情感態(tài)度與價值觀
1．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。
2．樂于參與觀察、實驗、制作等科學(xué)實踐。
【教學(xué)重點與難點】
1．理解凸透鏡成像規(guī)律。
2．使學(xué)生初步了解科學(xué)探究的方法。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
多媒體、教師和學(xué)生用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴。
【教學(xué)設(shè)計】
創(chuàng)設(shè)情景，引入新課
提出問題
請同學(xué)們做這樣一組小實驗：
（幻燈）
你看到什么：
①用凸透鏡近距離的看書上的字；
②用凸透鏡遠(yuǎn)距離的看屏幕；
（用凸透鏡近距離看看到正立、放大的虛像；用凸透鏡遠(yuǎn)距離的看到倒立、縮小的實像。）
同樣是凸透鏡，所成的像卻有如此大的差別。相信大家一定有許多疑問，請把你的疑問寫下來，然后我們一起交流一下。
（①凸透鏡成像有什么規(guī)律？②為什么會有時成放大的像，有時成縮小的像？③什么時候成放大的像，什么時候成縮小的像？……）
當(dāng)然，同學(xué)們一定還有許多其它的問題，今天我們先來解決這個問題：
（幻燈）課題：凸透鏡成像有什么規(guī)律
提出猜想
同學(xué)們想一想：凸透鏡成像的不同與什么因素有關(guān)？你這樣猜想的根據(jù)是什么？
（與物距有關(guān)；與像距有關(guān)……當(dāng)放大鏡靠近物體時成正立、放大的虛像；當(dāng)放大鏡遠(yuǎn)離物體時看到倒立、縮小的實像。）
為了驗證同學(xué)們的猜想，我們必須干什么？（做實驗）
制定實驗計劃
在制定實驗計劃之前，我們先來回顧一下上節(jié)課學(xué)習(xí)的照相機(jī)的使用。
請一位同學(xué)到前面來，配合一下老師。
現(xiàn)在老師想用這架照相機(jī)拍下他的相貌，大家看看老師這樣做行不行。
①(把鏡頭對著大家)我這樣拍，能拍到他的臉嗎？怎么辦？
②（把鏡頭倒過來，對準(zhǔn)自己）能拍到像嗎？景物、鏡頭和膠片必須誰在中間？
③（把相機(jī)高高舉過頭頂）能不能拍到他的臉？應(yīng)該怎么辦？
④（把鏡頭非常的靠近該同學(xué)的臉部）能拍到像嗎？
好，現(xiàn)在老師學(xué)會拍照了。（拍下一張照片）同時，老師也相信大家一定能設(shè)計好本次的探究活動。
小組討論完成學(xué)案上的實驗計劃。
①你打算如何改變物距來研究像的性質(zhì)與物距的關(guān)系？
（先把物體放在u>2f處，然后放在2f>u>f處，最后放在u<f處。這樣，由遠(yuǎn)到近，研究像的性質(zhì)與物距的關(guān)系。）
②你打算使用哪些器材來完成本次探究活動？
（蠟燭、凸透鏡、光屏、火柴、光具座）
介紹：大部分同學(xué)也許不了解光具座，它是專門用來研究凸透鏡成像規(guī)律的儀器。另外，本次實驗我為大家準(zhǔn)備的凸透鏡焦距都是10cm的。
③實驗具體步驟：
（a、把蠟燭、凸透鏡和光屏依次擺放到光具座上，并使它們在同一直線、同一高度。
b、逐次固定蠟燭與凸透鏡的距離分別為：30cm、15cm和5cm，移動光屏，使光屏上成清晰的像，記錄像距和像的性質(zhì)。
插入：在這里，老師有一個疑問，當(dāng)物距為5cm時，會不會像我們剛才使用照相機(jī)一樣，在光屏上看不見像？如果無法成清晰的像，我們可以透過透鏡看看像的性質(zhì)。
c、實驗完成后熄滅蠟燭并整理儀器。）
④你認(rèn)為本次實驗還應(yīng)注意什么？
（及時記錄數(shù)據(jù)……）
下面請同學(xué)們按照設(shè)計好的實驗步驟開始實驗。
（學(xué)生開始實驗，老師巡回指導(dǎo)）
好！實驗結(jié)束，請同學(xué)們把蠟燭熄滅。我們請一個小組匯報一下實驗結(jié)果。
物距與焦距關(guān)系
物距u
（cm）
像的性質(zhì)（f=10cm）
像距v
（cm）
正倒
大小
虛實
u>2f
30
2f>u>f
15
U<f
5
（介紹像距與焦距的關(guān)系）
其他小組的實驗結(jié)果與他們的是否相似？
我們一起來討論一下，從這張數(shù)據(jù)表格中可以得到什么？
①像的大小與物距是否有關(guān)？當(dāng)物距在什么情況下成縮小的像？在什么情況下成放大的像？
②像的正倒與物距是否有關(guān)？當(dāng)物距在什么情況下成正立的像？在什么情況下成倒立的像？
③像的虛實與物距是否有關(guān)？當(dāng)物距在什么情況下成虛像？在什么情況下成實像？有沒有正立的實像？有沒有倒立的虛像？
思考：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，凸透鏡成放大的實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？成縮小的實像時，物距跟像距相比，哪個比較大？
小結(jié)：大家實驗做得很好，得到了許多有用的數(shù)據(jù)。科學(xué)家也是這樣經(jīng)過實驗探究、分析數(shù)據(jù)從而找出規(guī)律的。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？
當(dāng)然，相信同學(xué)們還有其他許多的問題，同學(xué)們課后可以相互討論，也歡迎同學(xué)們與老師來共同探討。
附件：學(xué)案
一、引入新課：你透過凸透鏡看物體后，有哪些疑問？請把它們寫下來：
1．
2．
……
二、猜想：凸透鏡成像情況不同與哪些因素有關(guān)？你猜想的根據(jù)是什么？
三、制定實驗計劃：
①你打算如何改變物距來研究像的性質(zhì)與物距的關(guān)系？
②你打算使用哪些器材來完成本次探究活動？
③實驗具體步驟：
④你認(rèn)為本次實驗還應(yīng)注意什么？
四、進(jìn)行實驗。
五、探究實驗記錄表
物距與焦距關(guān)系
物距u
（cm）
像的性質(zhì)（f=10cm）
像距v
（cm）
正倒
大小
虛實
u>2f
30
2f>u>f
15
U<f
5
可不填
六、結(jié)論
①像的大小與物距是否有關(guān)？當(dāng)物距在什么情況下成縮小的像或放大的像？
②像的正倒與物距是否有關(guān)？當(dāng)物距在什么情況下成正立的像或倒立的像？
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1．凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件
2．照相機(jī)的原理
能力目標(biāo)
1．培養(yǎng)實驗?zāi)芰?/p>
通過正確組裝、調(diào)整實驗儀器培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
2．培養(yǎng)分析概括能力
通過對凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律，并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實像或虛像的條件．
3．培養(yǎng)應(yīng)用知識解決實際問題的能力．
（1）利用凸透鏡的三條特殊光線，用作圖法解決凸透鏡的成像問題，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力．
（2）通過對照相機(jī)原理的分析逐步培養(yǎng)運用所學(xué)基礎(chǔ)知識分析實際問題的能力．
4．通過觀察與實驗，就像和影、實像與虛像的成因，初步學(xué)習(xí)分析與綜合的思維方法．
分析，就是對各種相關(guān)現(xiàn)象分別進(jìn)行研究，找出它們的相同點與不同點，找出最主要、最本質(zhì)、帶決定性的因素．并在分析的基礎(chǔ)上，把通過對各種現(xiàn)象分析得到的結(jié)論以及相關(guān)因素聯(lián)系起來進(jìn)行研究從而得到較為完整的認(rèn)識．例如對實像、虛像的認(rèn)識是在分析小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像（三種情況）的基礎(chǔ)上，找出它們的共同點是由光形成，有光進(jìn)入眼睛引起人們的視覺，因而與影有著本質(zhì)的不同．但它們的不同點是，實像由實際光線會聚形成，虛像是由反射（折射）光線的反向延長線相交形成，因而決定了它們的顯像方法也不相同．這就是在分析基礎(chǔ)上的綜合，綜合指導(dǎo)下的分析．在物理學(xué)習(xí)中，形成概念，掌握規(guī)律離不開分析與綜合，有意識地培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力將有助于今后的學(xué)習(xí)．
德育目標(biāo)
通過研究凸透鏡成像的實驗，以及對其成像規(guī)律的分析有意識地滲透辯證唯物主義觀點．
通過照相機(jī)的教學(xué)，使學(xué)生基本掌握照相機(jī)的使用，使學(xué)生會用照相機(jī)去拍自然風(fēng)景名
勝，培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣．
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容既是上節(jié)內(nèi)容《光的折射》基礎(chǔ)上的應(yīng)用講述，又是第四節(jié)課《幻燈機(jī)放大鏡》的對比課．重點是物體在2倍焦距以外凸透鏡的成像規(guī)律教學(xué)．教材首先安排學(xué)生做實驗，觀察凸透鏡成縮小實像的情況和條件．在實驗的基礎(chǔ)上得出凸透鏡成倒立、縮小實像的條件．并說明這個像是物體射向凸透鏡的光通過凸透鏡會聚成的，是實像．然后在此基礎(chǔ)上講照相機(jī)的原理．說明照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，膠卷相當(dāng)于光屏，被拍攝景物到鏡頭的距離大于二倍焦距，所以在膠卷上成倒立、縮小的實像．最后簡單介紹了調(diào)焦、選擇光圈等知識和照相機(jī)上的這些重要組成部分，增加學(xué)生的實際知識．
教法建議
本節(jié)是學(xué)生通過探索性實驗得出凸透鏡成像規(guī)律，進(jìn)而理解它的應(yīng)用，因此，本節(jié)課采用的教學(xué)方法建議為實驗法、討論法、探索法．
教學(xué)設(shè)計示例
一、研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗教學(xué)說明
1．凸透鏡的成像規(guī)律是一個連續(xù)的變化過程，讓學(xué)生從這一物理現(xiàn)象變化全過程的高度來分析這一物理現(xiàn)象，有助于加深學(xué)生對這部分內(nèi)容的理解認(rèn)識．
2．由于本實驗要求學(xué)生同時觀察和考慮的內(nèi)容比較多，如凸透鏡的焦距、凸透鏡焦點的位置、2倍焦距的位置、物體的位置、像的位置，同時還要觀察像的性質(zhì)．對于一個初二的學(xué)生來講容易在觀察某一內(nèi)容時忽略觀察其他內(nèi)容，或者雖然觀察了但是頭腦中沒有反映出其他的內(nèi)容，這樣就很難從整體上把握整個物理變化過程，為此在本節(jié)實驗設(shè)計中采取兩個辦法．
（1）每進(jìn)行完一個內(nèi)容的實驗（如物于2倍焦距以外），要求同學(xué)畫圖從理論上進(jìn)行分析，并逐步形成物體在這個范圍內(nèi)成像的物理模型、然后由教師利用復(fù)合投影的燈片進(jìn)行分析．從而使學(xué)生在實驗現(xiàn)象與物理模型之間建立起必然的聯(lián)系，從而加深對這一物理過程的認(rèn)識和理解．
（2）在真實實驗的基礎(chǔ)上可用計算機(jī)模擬物體從2倍焦距以外移到2倍焦距的過程．直接觀看凸透鏡成像的整個動態(tài)變化，從而對凸透鏡成像形成一個宏觀的整體的認(rèn)識（也可通過投影或畫圖進(jìn)行）．
3．為便于操作，也為使學(xué)生對實驗現(xiàn)象形成深刻的認(rèn)識從而為探索規(guī)律打下基礎(chǔ)，實驗前應(yīng)要求學(xué)生在光具座透鏡兩側(cè)的標(biāo)尺上明顯的標(biāo)出與焦距和2倍焦距等長的位置以便在實驗中能迅速準(zhǔn)確的找到應(yīng)找的位置，并對物、像所處位置形成深刻的印象．
二、凸透鏡的成像規(guī)律教學(xué)說明
要教育、引導(dǎo)學(xué)生不要死記硬背凸透鏡的成像規(guī)律，要在理解的基礎(chǔ)上掌握它．掌握它的途徑有三個
1．認(rèn)真完成研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，通過實驗獲得深刻的感性認(rèn)識．
2．采用作圖法，作出凸透鏡在具體情況下的成像光路圖，從而在頭腦中形成凸透鏡成像的物理模型，并形成一個動態(tài)的變化過程．
3．將實驗現(xiàn)象、物理模型與平時應(yīng)用照相機(jī)的實際有機(jī)聯(lián)系起來，以加深理解和記憶．
三、課時安排1課時
四、教具學(xué)具準(zhǔn)備
光具座、凸透鏡、蠟燭，火柴、光屏、照相機(jī)、投影儀、放大鏡．
五、師生互動活動設(shè)計
（一）復(fù)習(xí)上節(jié)課講的內(nèi)容．
（二）完成“研究凸透鏡的成像規(guī)律”學(xué)生分組實驗．
1．完成分組實驗
2．利用凸透鏡的特殊光線，運用作圖法來研究凸透鏡的成像規(guī)律．
3．每完成一個階段的實驗及相應(yīng)的理論分析后，討論、研究在實踐中哪些光學(xué)儀器是運用這一原理制作（工作）的．
（三）分析、研究凸透鏡成像的變化過程及變化規(guī)律．
（四）師生討論如何正確使用照相機(jī)．
六、教學(xué)過程設(shè)計
1．引入課題
方案：用計算機(jī)向?qū)W生展示各種精美的照片和各種型號的照相機(jī)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，繼而引入新課．
2．新課教學(xué)
學(xué)生實驗：向?qū)W生指明這節(jié)課要研究物于2倍焦距以外（畫出板圖）凸透鏡的成像情況（包括像的位置，像的性質(zhì)（指像與物比是放大還是縮小、像是倒立還是正立、是虛像還是實像））．用u來表示物體到透鏡的距離，用v表示像到透鏡的距離、f表示焦距．
物距（u）像距（v）像的性質(zhì)應(yīng)用（板書）
教師介紹儀器、演示一下使用方法，并重點強(qiáng)調(diào)以下幾個問題
（1）告訴學(xué)生凸透鏡的焦距
（2）把透鏡放在標(biāo)尺中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置．
（3）通過實驗研究物體在某一位置的成像情況．略調(diào)整一個物距和光屏位置，看像發(fā)生什么變化
（4）利用凸透鏡的特殊光線（兩條就可以），用作圖法研究凸透鏡在同一位置的成像情況．
教師講完后，問同學(xué)們有無問題，然后宣布開始第一個實驗，將物體（蠟燭）放在2倍焦距以外．
學(xué)生開始實驗，教師在同學(xué)中間巡視并進(jìn)行指導(dǎo)．學(xué)生實驗結(jié)束，教師組織提問、進(jìn)行總結(jié)．
當(dāng)把蠟燭放在2倍焦距以外的位置時，在透鏡另一側(cè)，一倍焦距與2倍焦距之間，在屏幕上出現(xiàn)一個倒立、縮小的像，由于像可以用屏接收，所以是實像．
如果略改變一下物距，物體向透鏡方向移動，像變大．
利用凸透鏡的特殊光線，運用光路圖研究凸透鏡成像情況：將下圖用投影儀打在幕布上，教師邊指示圖形邊講解．
平行于主軸的光線被凸透鏡折射后經(jīng)過焦點，通過焦點的光線被凸透鏡折射以后平行于主軸射出，兩條折射光線在透鏡另一側(cè)1倍焦距與2倍焦距之間的位置相交于一點，AB發(fā)出的無數(shù)條光線經(jīng)透鏡折射后組成了AB的像，由于是由實際光線會聚形成，所以是實像．
教師簡單介紹照相機(jī)工作原理，用投影打出相應(yīng)的光路圖，分析物體從2倍焦距以外向1倍焦距移近的過程中，凸透鏡成像的變化情況（有條件可用計算機(jī)模擬）．說明照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，膠卷相當(dāng)于光屏，被拍攝景物到鏡頭的距離大于二倍焦距，所以在膠卷上成倒立、縮小的實像．最后簡單介紹調(diào)焦、選擇光圈等知識和照相機(jī)上的這些重要組成部分，增加學(xué)生的實際知識．
3．總結(jié)
分析照相機(jī)的工作原理，研究凸透鏡成像問題．
探究活動
【課題】關(guān)于膠卷的感光度
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】
提出問題；猜想與假設(shè)；制訂計劃與設(shè)計實驗；進(jìn)行實驗與收集證據(jù)；分析與論證；評估；交流與合作．
【參考方案】市場上常見的膠卷的規(guī)格，在某種照度的條件下，它們使用上有何差別．
【備注】
興趣是最好的老師，學(xué)生喜歡有趣味性的人和事，本課中通過“萌娃照鏡子”視頻，引入新課，符合初中生孩子的心態(tài)，學(xué)生在開心的同時觀察平面鏡成像。寓教于樂，學(xué)生在放松愉快的氛圍中提升課堂參與度。再向?qū)W生介紹梳妝鏡、水中倒影、平滑金屬面、平板玻璃都可以看成平面鏡，介紹平面鏡可以成像，引出課題，讓學(xué)生明確方向去思考，做到有的放矢。
2.重難點引導(dǎo)突破
通過小孔成像與平面鏡成像對比。讓大家試試，蠟燭在鏡中的像，能不能也用光屏接收到呢？老師演示平面鏡成的像是虛像還是實像，前后移動光屏，學(xué)生觀察并初步判斷平面鏡成的像能被眼睛看到，但不能呈現(xiàn)在屏上，平面鏡成的像是虛像。通過對比，讓學(xué)生明白實像與虛像的差異。這里與書本的探究順序有些差別，是讓學(xué)生一開始認(rèn)識到平面鏡成的像是虛像，有助于學(xué)生攻克本節(jié)課的難點。用三個問題導(dǎo)向引發(fā)學(xué)生思考。問題1：如何比較像與物的大小？問題2：如何確定像的位置？問題3：如何比較像到鏡面的距離與物到鏡面的距離？學(xué)生思考，用桌上器材做一做，試找出解決問題的方法，這里給學(xué)生一些時間，讓他們琢磨這些問題。突破問題1：師：若將其中一只LED蠟燭作為物體A，你們?nèi)绾伪容^A的像與A的大小關(guān)系？A的像是虛像，虛的物體和實際物體怎么比大小呢？生：用一個相同的蠟燭B來替代A的像。師：為什么會想用蠟燭B來替代A的像呢？生：A在鏡中的像是虛像，虛的物體和實的物體沒有辦法比較，只有兩個實際存在的物體才可比大小，所以想到用一個相同的實實在在的蠟燭B來替代A的虛像。師：很好，用了等效替代的思想方法。用蠟燭B來等效替代A的虛像。師：可是我們通過平面鏡觀察只能看到蠟燭A的像，但是看不到蠟燭B呀？看不到，無法將B放在像的準(zhǔn)確位置上。突破問題2：生：不用鏡子，用玻璃板。師：為什么舍棄成像清晰的鏡子，選用玻璃板呢？生：因為玻璃板是透明的，既能看到A的像又能看到蠟燭B。師：蠟燭B放在哪里？生：移動蠟燭B直至與A的像重合，蠟燭B的位置就是A的像的位置。師：很好，用玻璃板輕松確定像的位置。突破問題3：師：如何比較像到鏡面的距離與物到鏡面的距離？生：刻度尺測量。師：為了準(zhǔn)確測量，可以記錄下物、像、玻璃板位置，再測量距離，所以我們還需要什么？生：白紙。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生突破了這三個問題。教學(xué)過程中，避免了教師滿堂教，對學(xué)生的評價也會更關(guān)注物理方法，學(xué)生間合作，語言表達(dá)力，自我表現(xiàn)力。
3.重實踐自主探究
若完全放手讓學(xué)生探究，難度大；若照本宣科，學(xué)生只會變成一個執(zhí)行者，不知設(shè)計意圖，不知器材選擇，難以鍛煉思維，所以采用半開放式，讓學(xué)生思考、討論、合作，在教師的引導(dǎo)下攻克難點，從而有效的開展探究活動。有些地方?jīng)]有硬性的限制，使學(xué)生思路更開闊，對所學(xué)知識印象深刻。放手讓學(xué)生自主實驗，自主思考，教師也會欣喜的發(fā)現(xiàn)學(xué)生的能力是可以勝任探究任務(wù)的，而且不給他們條條框框時學(xué)生的思維也會發(fā)散開來，教師對學(xué)生的評價也不再單一，從注重評價學(xué)生獲得物理知識本身轉(zhuǎn)移到評價學(xué)生對知識的形成過程和隱含在其中的思維方法和獲取知識的體驗。
4.重分析總結(jié)規(guī)律
通過分析數(shù)據(jù)，讓學(xué)生糾正錯誤的前概念，讓學(xué)生認(rèn)識到靠近或是遠(yuǎn)離平面鏡，鏡中像大小始終不變。這是學(xué)生最容易混淆的點，通過實驗驗證，更容易讓學(xué)生信服，造成思想上的沖擊，認(rèn)識到人的感覺有時是不可靠的，隨后學(xué)生自己總結(jié)出平面鏡成像的特點。
5.重應(yīng)用回歸生活
關(guān)鍵詞：凸透鏡成像；實驗問題；反思
“探究凸透鏡成像規(guī)律”是初中學(xué)生必做的光學(xué)實驗，本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容既是光學(xué)中的重點又是難點。以往班里大部分學(xué)生都反映聽不懂，有些學(xué)生說老師上課講的時候似乎懂了，但一到具體的練習(xí)應(yīng)用時，又困惑了。經(jīng)過幾年教學(xué)經(jīng)驗的積累，對于如何上好凸透鏡成像實驗這一課，我進(jìn)行了不斷的反思和改進(jìn)，取得了不錯的效果。
以前的教學(xué)過程大概是：在做實驗前首先要求學(xué)生利用幾分鐘看課本，自學(xué)實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E，然后老師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)應(yīng)怎樣測量凸透鏡的焦距，并給學(xué)生做演示，做完演示，接下來就是讓學(xué)生帶著實驗冊去實驗室做實驗。由于學(xué)生課前只學(xué)習(xí)了透鏡對光線的作用，學(xué)生并不知道成像規(guī)律，因此在進(jìn)行實驗時，很多學(xué)生都是云里霧里，不知要干什么，甚至個別學(xué)生根本沒按實驗要求做，只顧著好玩。
一、課前預(yù)習(xí)
針對這一系列的問題，我做了以下改進(jìn)：讓學(xué)生先預(yù)習(xí)，并寫好實驗報告單。由于初一學(xué)生不知道什么是實驗報告單，因此有必要對他們加以引導(dǎo)，事先給他們一個模板。
二、課后作業(yè)
三、教學(xué)反思
1.優(yōu)點
學(xué)生通過自己動手總結(jié)出“透鏡成像規(guī)律”，印象深刻，記憶牢固，為后面的光學(xué)學(xué)習(xí)打下了扎實基礎(chǔ)。由學(xué)生親自動手做物理實驗，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，促進(jìn)他們的個性得到發(fā)展，還能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和實驗動手能力。
2.不足
課后，檢查學(xué)生的實驗報告單和實驗任務(wù)單時，發(fā)現(xiàn)以下問題：當(dāng)出現(xiàn)倒立等大的實像時，有部分學(xué)生的物距不等于像距；有部分學(xué)生的物距、像距并不符合凸透鏡成像規(guī)律；學(xué)生對虛像描述并不準(zhǔn)確，出現(xiàn)把虛像說成倒立，把實像說成正立，找到了虛像的像距等現(xiàn)象；甚至有個別學(xué)生交上來的是空白的報告單和任務(wù)單。思考學(xué)生出現(xiàn)各式結(jié)論的原因，我覺得可能有我教學(xué)方法問題，有實驗設(shè)備問題，也有學(xué)生態(tài)度問題等原因。
（1）教學(xué)方面的不足
實驗?zāi)康牟粔蛎鞔_。有些學(xué)生實驗做完了，卻不知道自己做這個實驗的目的是什么，所以有必要事先讓學(xué)生明確整個實驗的目的（凸透鏡成的像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關(guān)系），讓他們有目的地去進(jìn)行實驗。
教學(xué)上過度的開放。通過實驗教學(xué)，雖然在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的興趣，但在上實驗課的態(tài)度方面有待加強(qiáng)，要讓學(xué)生養(yǎng)成一進(jìn)入實驗室就安靜的習(xí)慣。沒考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)問題，對實驗中一些專業(yè)術(shù)語沒有做必要的指導(dǎo)，整個實驗都是讓學(xué)生自己去設(shè)計自己去摸索，而且實驗前沒有進(jìn)行特定的分組，事先也沒有進(jìn)行演示教學(xué)，一些基礎(chǔ)差的學(xué)生有點不適應(yīng)。
（2）實驗設(shè)備問題
①光源的不足：使用蠟燭時，燭焰所成的實像學(xué)生能輕易觀察到是上下相反倒立的，卻不能發(fā)現(xiàn)所成的實像也是左右相反的特點；由于蠟燭在燃燒的過程中不斷變短，因此燃燒一段時間后，燭焰中心、凸透鏡光心和光屏中心不在同一高度，而在光屏上找不到像時就必須重新調(diào)整三者的高度，這樣就會干擾學(xué)生的思維。②光屏的不足：以往光屏上成像的大小是用目測，如果成放大或縮小的實像就可以辨別出來。但當(dāng)物于兩倍焦距上成等大的實像時，學(xué)生往往認(rèn)為是縮小的，因為像比物要暗，從而造成變小的錯覺。這種情況下用目測的方法將得不出正確結(jié)論。當(dāng)學(xué)生在光屏上找到一個與物體等大的實像時，實際上物距不等于像距，導(dǎo)致實驗現(xiàn)象與書本理論知識脫節(jié)。一堂實驗課的成功與否不僅取決于教師的教學(xué)方法和實驗設(shè)備等外部因素，更離不開學(xué)生對實驗的興趣和積極性。
反思自己的課，我有以下想法：
實驗課上要收放有度，很多時候要從學(xué)生的角度來思考問題。科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。教師做好演示實驗和學(xué)生上好實驗課是科學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。尤其是物理現(xiàn)象的實驗，目的是讓學(xué)生學(xué)會觀察實驗現(xiàn)象，學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)，從而加深對現(xiàn)象的理解，進(jìn)一步得出實驗結(jié)論和規(guī)律。因此，在教學(xué)中要采用觀察—分析—總結(jié)的方法。這種方法的核心是：①學(xué)生的觀察；②師生的分析；③師生的總結(jié)。在分析數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)時，應(yīng)該在學(xué)生活動方面深入挖掘，通過一些問題調(diào)動學(xué)生思考的積極性，拋出問題比讓學(xué)生自發(fā)地問問題更有效。
該如何上好一堂實驗課？我概括為四點：①做好準(zhǔn)備工作；②合理安排時間和內(nèi)容；③激發(fā)學(xué)生興趣和積極性；④重視學(xué)生能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)：
［1］全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）.
［2］梁樹森.物理教學(xué)論［M］.南寧:廣西教育出版社，1996.
1.創(chuàng)設(shè)適合探究式教學(xué)的情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望
物理課堂也是非常需要創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的，學(xué)生可以在教學(xué)情境中提升對于物理知識的理解，并且加深學(xué)生認(rèn)識物理知識的應(yīng)用型。教師可以在教學(xué)情境中設(shè)置適合學(xué)生回答的問題，讓學(xué)生在探究問題的過程中，找到物理學(xué)習(xí)的樂趣。合理的教學(xué)情境，可以提高課堂教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)需要符合學(xué)生目前的學(xué)習(xí)狀況，以學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識為主，進(jìn)行教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。學(xué)生也需要在教學(xué)情境中，自主地解答教師所提出的問題，并且運用身邊的資料進(jìn)行問題的探究，有益于將自身所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行更為深入地了解。例如，在教授杠桿時，教師就可以在課堂上進(jìn)行杠桿的作用原理演示，并且讓學(xué)生親自動手操縱杠桿，感受杠桿所帶來的省力。這種學(xué)生進(jìn)行親身的體驗，可以加強(qiáng)學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的認(rèn)同感，并且知道了物理知識是在日常生活中非常有用的。教師創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境，不僅可以取得高效的課堂效率，還可以讓學(xué)生更好地記憶物理知識。
2.開放性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力
物理教學(xué)是一種循序漸進(jìn)的過程。學(xué)好物理，可以讓學(xué)生獲得解決一般問題的能力。開放式的教學(xué)模式，非常適合初中階段的物理教學(xué)，能夠讓學(xué)生在物理的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)自己的創(chuàng)造力。開放式的教學(xué)模式，需要教師進(jìn)行教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生拓展思維的思考空間，讓學(xué)生可以在課堂上自由地思考，不再受到任何約束。開放式教學(xué)是不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，打破傳統(tǒng)課堂的束縛，讓學(xué)生在物理的學(xué)習(xí)中找到屬于自己的創(chuàng)造力，并且發(fā)展創(chuàng)造力。例如，在教學(xué)《光的描述》時，教師可以利用多媒體為學(xué)生展示生活中的各種光束與光波，讓學(xué)生充分地認(rèn)識到生活中的光波。然后就可以進(jìn)行實驗：讓一個手電筒的光束通過一個帶有小孔的紙板演示光波的傳輸過程。學(xué)生可以根據(jù)光波出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行提問，教師最后總結(jié)光波的物理概念以及實驗中所使用的物理知識，這樣就可以很自然地引入本節(jié)課所需要講授的物理知識。物理學(xué)習(xí)是非常需要學(xué)生的創(chuàng)造力的，而開放性的教學(xué)就能夠提升學(xué)生的創(chuàng)造力，所以，就需要不斷地發(fā)展開放式教學(xué)模式。
3.類比方法，加深學(xué)生對于知識的理解
類比學(xué)習(xí)是物理學(xué)習(xí)的一個重要方法。類比方法可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中占據(jù)主要地位，并且對于知識有更深入的把握。類比方法通常是找到一個確定研究對象和尋找類比的對象，可以讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識之間的聯(lián)系性。學(xué)生在進(jìn)行類比學(xué)習(xí)時，就可以在類比的過程中養(yǎng)成總結(jié)、反思的習(xí)慣，對自己知識的掌握有一個大致的了解。例如，在研究“凸透鏡成像”時，就可以類比“凹透鏡成像”，就可以知道“凸透鏡對光是會聚的，并且所成的像可以是正立、倒立；虛像、實像；放大、等大、縮小的”，而“凹透鏡對光是發(fā)散的，只能成正立、縮小的虛像”。通過類比方法，就可以讓學(xué)生輕松地掌握知識。
二、結(jié)語