時(shí)間：2023-09-22 09:30:33
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇初中物理虛像和實(shí)像，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
透鏡對(duì)光的作用，是因光的折射而引起的。因此，我們學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)抽象。尤其是它的成像規(guī)律令人不易理解，也較為難記。所以，它是初中光學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它涉及到光的直線傳播、光的折射規(guī)律、虛像的概念、法線在光路圖中的重要地位、光路的可逆性等。初中學(xué)生好奇心強(qiáng)，在課堂中，他們愛(ài)看演示實(shí)驗(yàn)，觀察到物理現(xiàn)象，感到神奇有趣，猜想物理問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)中探究和獲取物理知識(shí)。
2教學(xué)設(shè)想
透鏡對(duì)光的作用，跟上一章學(xué)到的光的折射有關(guān)。所以應(yīng)從復(fù)習(xí)光的折射入手，先通過(guò)作圖演示，再做實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助理解透鏡折光的道理。按照“復(fù)習(xí)光的折射（作圖演示）——認(rèn)識(shí)透鏡——透鏡對(duì)光的作用——生活中的透鏡——探究凸透鏡成像規(guī)律”的順序授課，由淺入深，學(xué)生容易接受。
3教學(xué)過(guò)程
3.1復(fù)習(xí)光的折射作演示圖
（邊畫圖邊復(fù)習(xí)上一章內(nèi)容）（如圖一）：一束光線從空氣穿過(guò)一塊厚薄不同的玻璃時(shí)，出射光線竟然向厚處偏折。
3.2認(rèn)識(shí)透鏡
鏡片的中間和邊緣相比，它的厚薄不同，中間厚、邊緣薄為凸透鏡，反之為凹透鏡。（不可拿凸透鏡看太陽(yáng)，否則陽(yáng)光會(huì)刺傷眼睛）
介紹光軸和光心時(shí)需告訴學(xué)生：凡通過(guò)光心的光線其傳播方向不變。
3.3透鏡對(duì)光的作用
從圖一可知：出射光線向厚處偏折，而凸透鏡中間厚，則光應(yīng)向中間偏折；而凹透鏡邊緣厚，故光應(yīng)向邊緣偏折（如圖二）
經(jīng)過(guò)演示透鏡對(duì)光的作用則可驗(yàn)證：凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。這樣會(huì)更容易理解凸透鏡為什么會(huì)將光線向中間偏折而起會(huì)聚作用。
①主光軸上的特殊點(diǎn)：光心、焦點(diǎn)
演示：拿一個(gè)凸透鏡的一面正對(duì)陽(yáng)光，用紙?jiān)谕雇哥R另一側(cè)，接住被凸透鏡折射出的陽(yáng)光，并改變透鏡與紙的距離，將在紙上可看到一個(gè)最小、最亮的光點(diǎn)，這是凸透鏡將太陽(yáng)射來(lái)的平行光會(huì)聚在一點(diǎn)，此點(diǎn)為焦點(diǎn)。焦點(diǎn)到光心的距離為焦距。將凸透鏡轉(zhuǎn)到另一面再做實(shí)驗(yàn)，在紙上也會(huì)看到亮而小的焦點(diǎn)，故透鏡兩側(cè)都有焦點(diǎn)。
②介紹通過(guò)凸透鏡的三條光線：平行主軸的光線，經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)；射向光心的光線，方向不變；經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線，平行主軸。
③介紹光路可逆性。
3.4生活中的透鏡
①照相機(jī)：可在膠片上看到一個(gè)縮小倒立實(shí)像。
②投影儀：可在屏幕上看到一個(gè)放大倒立實(shí)像。
以上兩個(gè)都有一個(gè)重要元件——凸透鏡
③放大鏡：眼睛透過(guò)透鏡看物體，可以看到一個(gè)放大正立虛像。放大鏡本身就是一個(gè)凸透鏡。
④物體和像所在凸透鏡的位置（演示：凸透鏡成倒立實(shí)像和正立虛像）
介紹實(shí)像和虛像的概念及物體和像在凸透鏡的位置：
a、實(shí)像與物體在凸透鏡兩側(cè)
b、虛像與物體在凸透鏡同側(cè)。
凸透鏡既可成實(shí)像又能成虛像，是根據(jù)物體放置位置而定。即跟物距有關(guān)。實(shí)像是倒立的且有大小之分，虛像是正立的，都是放大的。
3.5探究凸透鏡成像規(guī)律
①主軸上的特殊位置。（如圖三）所示：
②實(shí)驗(yàn)：探究像的虛實(shí)、大小、正倒跟物距是何關(guān)系？找出凸透鏡成像規(guī)律。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用一個(gè)凸透鏡、蠟燭、光屏、光具座、打火機(jī)等。可以在教室或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行。
a、先測(cè)焦距。b、按課本66頁(yè)圖3.3—1組裝好實(shí)驗(yàn)器材，并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏各自中心在同一高度，這一步較為重要，否則光屏可能承接不到像。使凸透鏡面和光屏面跟同一高度線垂直。
點(diǎn)燃蠟燭開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)。要求：邊實(shí)驗(yàn)邊將結(jié)果填入課本67頁(yè)表格中。
首先、將蠟燭放至大于2倍焦距處使u>2f并移動(dòng)光屏觀看是否有像？像的性質(zhì)？
其次、將蠟燭移至2倍焦距和焦點(diǎn)之間使f<u<2f并移動(dòng)光屏觀看是否有像？像的性質(zhì)？
第三、將蠟燭移至焦點(diǎn)處使u<f并移動(dòng)光屏觀看是否有像？像的性質(zhì)？
根據(jù)記錄在課本67頁(yè)表格中的結(jié)果分析：
當(dāng)u>2f時(shí)，凸透鏡可成倒立、縮小的實(shí)像；
當(dāng)f<u<2f時(shí)，凸透鏡可成倒立、放大的實(shí)像；
當(dāng)u<f時(shí)，凸透鏡可成正立、放大的虛像。
在學(xué)生討論找出凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，有學(xué)生提出這樣的問(wèn)題：“凸透鏡能否成既不縮小、也不放大，即跟物體同樣大的實(shí)像？”這時(shí)有必要讓學(xué)生做下一步實(shí)驗(yàn)：利用圖三的主軸上的特殊位置，將蠟燭放到2倍焦距處，觀看屏上的像，將蠟燭離開(kāi)2倍焦距處向內(nèi)移，凸透鏡成放大的實(shí)像，向外是成縮小的實(shí)像。由此可見(jiàn)只有蠟燭在2倍焦距處才成既不放大，也不縮小的實(shí)像，即像跟物體等大。
將蠟燭放至焦點(diǎn)處，觀察是否有像？再將蠟燭離開(kāi)焦點(diǎn)處，向內(nèi)移動(dòng)，凸透鏡則成放大的虛像；向外移動(dòng)則成放大的實(shí)像。
關(guān)鍵詞：初中物理實(shí)驗(yàn) 理論依據(jù) 實(shí)驗(yàn)操作 凸透鏡成像規(guī)律
導(dǎo)語(yǔ)：凸透鏡成像規(guī)律是八年級(jí)物理的教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn)。突破這個(gè)難點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對(duì)樹(shù)立學(xué)生的自信心，對(duì)提高整體教學(xué)質(zhì)量有著積極的意義。
（一）該規(guī)律成為教學(xué)難點(diǎn)的原因分析：1.從規(guī)律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實(shí)像和虛像，放大和縮小。規(guī)律多，在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同；2.從學(xué)生的思維特點(diǎn)找原因：八年級(jí)正處在形象思維向抽象思維過(guò)渡的階段，學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng)。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力；3.學(xué)生學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律的疑惑：（1）實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程復(fù)雜，要做的東西很多，如：要測(cè)凸透鏡的焦距，調(diào)節(jié)透鏡、燭焰和光屏三者的高度；（2）實(shí)驗(yàn)中涉及很多問(wèn)題，很難記牢，找不到一條主線或者聯(lián)想的依據(jù)來(lái)記憶這些規(guī)律和操作的問(wèn)題；4.從教師的教學(xué)策略找原因：有些教師自己做演示實(shí)驗(yàn)，只讓學(xué)生觀看，學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué)，但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng)，最后只能由教師包辦說(shuō)出規(guī)律，失去探究實(shí)驗(yàn)的意義。有些教師不能深入研究新教材，對(duì)探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前教材中要求學(xué)生做的一些成像實(shí)驗(yàn)重視不夠，如小孔成像。
（二）講究教學(xué)策略，化解教學(xué)難點(diǎn)：
1.重視小孔成像規(guī)律的探究，初步建立實(shí)像的概念。在蘇科版物理教材八年級(jí)（上）第三章、第三節(jié)《光的直線傳播》的課后習(xí)題中安排這樣一道習(xí)題：在空的易拉罐的底部中央，用釘子敲個(gè)小孔，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制作一個(gè)針孔照相機(jī)。利用它觀察窗外的景物，你看見(jiàn)了什么？記下所成像的特點(diǎn)，并試著加以解釋。利用小組合作方式先讓學(xué)生課后制作好實(shí)驗(yàn)裝置，觀察遠(yuǎn)處景物，記錄看到像的特點(diǎn)，在課堂匯報(bào)、展示實(shí)驗(yàn)成果。由于觀察窗外景物時(shí)，物距大于像距，學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。實(shí)驗(yàn)如果到此結(jié)束只能算完成一個(gè)階段。應(yīng)該用燭燃代替景物，讓學(xué)生繼續(xù)探究小孔到燭燃距離不同時(shí)像的特點(diǎn)，最終歸納出像的特點(diǎn)和物距、像距的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)建立描述像特點(diǎn)的概念：如實(shí)像、放大和縮小、倒立等，認(rèn)識(shí)到像不總是縮小。
2.做好平面鏡成像的探究，通過(guò)比較認(rèn)識(shí)實(shí)像與虛像的不同。平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實(shí)驗(yàn)。把該探究實(shí)驗(yàn)孤立看只不過(guò)是平面鏡成像特點(diǎn)，但從完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)分析，該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生第一次知道虛像概念，認(rèn)識(shí)比較實(shí)像與虛像的方法。
3.讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)探究，形成初步感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生對(duì)凸透鏡成像沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律，學(xué)生往往覺(jué)得無(wú)所適從不知道從哪里開(kāi)始探究，不知道究竟探究什么。仔細(xì)研究蘇科物理八年級(jí)上第三章第一節(jié)的課后習(xí)題第3題：通過(guò)放大鏡觀看物體時(shí)，若適當(dāng)增加放大鏡與物體間的距離，看到的像是增大呢，還是縮小？若繼續(xù)不斷地增大放大鏡與物體間的距離，看到的像將怎樣變化呢？本題也屬于實(shí)驗(yàn)類作業(yè)，這是在學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律前預(yù)備實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該把凸透鏡發(fā)給學(xué)生讓學(xué)生做一做、看一看，學(xué)生認(rèn)識(shí)到放大鏡屬于凸透鏡，凸透鏡不總是成放大的正立像，還能成放大的倒立像、縮小的倒立像，使學(xué)生對(duì)凸透鏡能成不同的像有了感性認(rèn)識(shí)。
4.精心設(shè)計(jì)《凸透鏡成像規(guī)律》教案，為課堂探究做準(zhǔn)備。物理規(guī)律的教學(xué)適宜用探究式教學(xué)方法，如何在課堂上讓學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律，這是長(zhǎng)期困擾初中物理教師的難題。為讓學(xué)生能順利探究出此規(guī)律，教師要全盤考慮前后概念的聯(lián)系，還要在新授課前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，主要考慮以下幾點(diǎn)：如何創(chuàng)設(shè)提問(wèn)題的情境？引導(dǎo)學(xué)生提什么樣的問(wèn)題？采用什么實(shí)驗(yàn)裝置？如何用器材進(jìn)行探究？探究時(shí)需要觀察、記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象？如何引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納出規(guī)律？其中提問(wèn)題和分析數(shù)據(jù)是最易被忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)。如上文所述，學(xué)生在探究此規(guī)律前應(yīng)該知道凸透鏡能成不同的像，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生提出這樣的問(wèn)題：當(dāng)物體到凸透鏡的距離不同時(shí)，物體通過(guò)凸透鏡成的像有什么不同呢？這樣提問(wèn)題能使學(xué)生知道探究的目的，能引導(dǎo)學(xué)生尋找探究的方法，比其他提問(wèn)方法效果好。當(dāng)學(xué)生得到許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，老師這樣問(wèn)學(xué)生：“凸透鏡究竟能成幾種像呢？”引導(dǎo)學(xué)生先把像的種類分析出來(lái)，共有四種。繼續(xù)追問(wèn)：“在什么條件下凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像呢？”激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的興趣。由于此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的規(guī)律屬于界定范圍的定性規(guī)律，學(xué)生從來(lái)沒(méi)有遇到，所以分析數(shù)據(jù)、物理現(xiàn)象是本節(jié)課的最大難點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生正確分析、歸納出規(guī)律是本節(jié)課的關(guān)鍵一環(huán)。教師如果直接讓學(xué)生分析，學(xué)生很難得出正確的結(jié)論。反思教學(xué)過(guò)程，我們不難發(fā)現(xiàn)種種教學(xué)問(wèn)題，都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作。讓學(xué)生盡可能地深入其中并感受到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，是教師在教學(xué)過(guò)程中主要解決的問(wèn)題。當(dāng)然，這些實(shí)驗(yàn)不單是教師演示實(shí)驗(yàn)，也不是只讓學(xué)生做一些指定的實(shí)驗(yàn)。還應(yīng)努力發(fā)掘教材中的有利素材，結(jié)合身邊的物品，設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)滲透到教學(xué)中，這也是教師備課時(shí)要注意的問(wèn)題。
5.深入分析，加深對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解。學(xué)生初步理解凸透鏡成像規(guī)律后，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生深入分析加深對(duì)該規(guī)律的理解。
（1）用《凸透鏡成像動(dòng)畫》課件向?qū)W生展示凸透鏡成像的連續(xù)變化規(guī)律，形成深刻的印象。總結(jié)出成實(shí)像或虛像時(shí)，當(dāng)物距連續(xù)變化，引起像和像距的變化規(guī)律。利用課件讓學(xué)生觀察出兩倍焦距和一倍焦距處的特殊意義。
（2）凸透鏡所成像性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。凸透鏡成像的性質(zhì)可從正立或倒立、放大或縮小、虛像或?qū)嵪袢矫婷枋觥＿@些性質(zhì)之間有關(guān)聯(lián)，例如正立的像一定是放大的虛像，倒立的像一定是實(shí)像。通過(guò)教師示范，讓學(xué)生再去挖掘其他的關(guān)聯(lián)性質(zhì)就能加深對(duì)該規(guī)律的理解。
（3）凸透鏡成像與小孔成像的比較。當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，根據(jù)像距與物距的大小關(guān)系可以推定成像的性質(zhì)，這與小孔成像現(xiàn)象相同。兩者的共同點(diǎn)是：像距小于物距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；像距大于物距時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；像距等于物距時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像。
在整個(gè)光學(xué)部分，教師應(yīng)有全局一盤棋的思想，重視教學(xué)策略的研究，從總體上把握前后概念、規(guī)律之間的聯(lián)系，杜絕凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)孤立化，不能把探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)涉及的基本概念分散開(kāi)來(lái)，使學(xué)生在課堂探究時(shí)不必為一些概念花費(fèi)較多的時(shí)間。讓學(xué)生集中時(shí)間和精力去提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、歸納規(guī)律，這樣就能化解探究凸透鏡成像規(guī)律這個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)生理解這一規(guī)律。
參考文獻(xiàn)：
[1]梁樹(shù)森.物理教學(xué)論[M].南寧：廣西教育出版社1996.
[2]《中學(xué)物理教學(xué)參考》 1994年07期
光學(xué)在中考題中一般不會(huì)出很難的題目，在考題中主要圍繞“辨別光學(xué)現(xiàn)象”、“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”、“探究凸透鏡成像的規(guī)律”、“眼睛和眼鏡”這四個(gè)方面出題.在《2013年哈爾濱市初中升學(xué)考試說(shuō)明》中，對(duì)知識(shí)內(nèi)容“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的考查，要求學(xué)生達(dá)到了解、技能、體驗(yàn)和應(yīng)用的學(xué)習(xí)水平.
讓我們從教科版初中物理教材八年級(jí)上冊(cè)第四章的“家庭實(shí)驗(yàn)室―――制作有透鏡的照相機(jī)”說(shuō)起：
我要把針孔照相機(jī)改成帶凸透鏡的照相機(jī)，它能照近處的花朵，也能照遠(yuǎn)處的景物.
觀察實(shí)像實(shí)像能用光屏承接.如果不設(shè)光屏，你能不能觀察到實(shí)像？用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕南敕?
這里通過(guò)對(duì)“科學(xué)探究：凸透鏡成像規(guī)律”的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到凸透鏡既能成實(shí)像（它的應(yīng)用是照相機(jī)、投影儀等），又能成虛像（它的應(yīng)用主要是放大鏡）.實(shí)像和虛像的區(qū)別是：實(shí)像既可以用眼睛觀察到，又可以呈現(xiàn)在光屏上，虛像只能用眼睛觀察到，而不能呈現(xiàn)在光屏上.注意：像的特征就是能觀察到.
一、考查凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用，應(yīng)對(duì)每一種成像的情況以及特點(diǎn)熟知，并能與相應(yīng)的應(yīng)用相聯(lián)系.
[鏈接一]
（2013年哈爾濱中考調(diào)研）一位同學(xué)探究“凸透鏡成像規(guī)律”，凸透鏡的焦距是10cm，某次實(shí)驗(yàn)蠟燭距透鏡18cm，移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)清晰像的特點(diǎn)是_______，據(jù)此人們制成了________________.
探索與點(diǎn)撥
根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：物距小于焦距成正立放大的虛像；物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的實(shí)像，像距大于二倍焦距；物距大于二倍焦距成倒立縮小的實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距.每一種成像情況都對(duì)應(yīng)了不同的應(yīng)用，據(jù)此來(lái)進(jìn)行分析即可.
解答：由于凸透鏡的焦距是10cm，則2f=20cm.蠟燭距透鏡18cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，此時(shí)，在光屏上成倒立放大的實(shí)像，這一特點(diǎn)的應(yīng)用主要是投影儀和幻燈機(jī).
答案：倒立放大的實(shí)像；投影儀（幻燈機(jī)）.
二、探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求，一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作.
[鏈接二]
（2012年哈爾濱）某物理學(xué)習(xí)小組在研
究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，使用的器材如圖.（凸透鏡的焦距是l0cm，刻度尺上標(biāo)記著點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間距為10cm）
（l）實(shí)驗(yàn)前，蠟燭、凸透鏡、光屏擺放和調(diào)整好的要求是____________________；
（2）凸透鏡放在D點(diǎn)，當(dāng)圖中光屏上承接到燭焰的倒立、放大、清晰的像時(shí)，蠟燭應(yīng)放在圖中的______________________；
（3）保持凸透鏡位置不動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)（2）的基礎(chǔ)上，想要在光屏上得到燭焰縮小、清晰的像，那么，接下來(lái)的操作是__________.
探索與點(diǎn)撥
在實(shí)驗(yàn)中，為使像能清晰地成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整裝置中的燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度、同一直線上；在凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律中，物體距離凸透鏡越近，所成的實(shí)像距離凸透鏡越遠(yuǎn)，所成的實(shí)像越大；反之，物體距離凸透鏡越遠(yuǎn)，所成的實(shí)像距離凸透鏡越近，所成的實(shí)像越小.
解答：（2）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，物于凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，所以蠟燭應(yīng)放在圖中的B和C兩點(diǎn)之間（在透鏡左側(cè)，距凸透鏡lOcm至20cm之間；或“在透鏡左側(cè)，到凸透鏡的距離大于一倍焦距，小于二倍焦距”）.
（3）蠟燭向左移動(dòng)一定距離，物距變大，像距變小，成的像也變小，因此想要在光屏上得到燭焰縮小、清晰的像，接下來(lái)的操作是將蠟燭移到B點(diǎn)左側(cè)（只要體現(xiàn)出B點(diǎn)左側(cè)的某一區(qū)域或某一點(diǎn)即可），并調(diào)整光屏位置于一倍焦距和二倍焦距之間.
答案：（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在同一直線上，并且使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度；
（2）B、C兩點(diǎn)之間；
（3）將蠟燭移到B點(diǎn)左側(cè)，將光屏移到E、F兩點(diǎn)之間.
三、考查影響凸透鏡焦距大小的因素.主要是考查學(xué)生對(duì)凸透鏡聚光程度的理解以及實(shí)驗(yàn)探究能力，這是初中物理課標(biāo)上明確要求的、需要掌握的一種能力.
[鏈接三]
（2013年哈爾濱市香坊區(qū)一模）小聰同學(xué)通過(guò)學(xué)習(xí)眼睛的知識(shí)，知道眼睛的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，它在睫狀肌的拉伸下，會(huì)變薄或變厚，會(huì)引起自身焦距的變化.于是他想探究一下“凸透鏡的焦距與透鏡的薄厚（指凸起程度）的具體關(guān)系？”他找來(lái)了三個(gè)除薄厚不同外，其它條件都相同的凸透鏡1、凸透鏡2和凸透鏡3，且三個(gè)透鏡按順序一個(gè)比一個(gè)厚（即凸起程度一個(gè)比一個(gè)大）.請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)這次探究的全過(guò)程：
（1）在探究中除需要借助太陽(yáng)光外，還需要什么器材？
（2）請(qǐng)你寫出探究的主要步驟，并把所要測(cè)量的物理量用相應(yīng)的字母表示.
（3）根據(jù)步驟中所收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出如何分析論證從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
探索與點(diǎn)撥
利用控制變量法進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn).要探究凸透鏡的焦距與透鏡的薄厚的關(guān)系，首先我們要知道如何測(cè)量焦距，即讓凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，調(diào)整凸透鏡和地面的距離，直到地面上出現(xiàn)很小、很亮的光斑，測(cè)出凸透鏡和光斑的距離.據(jù)此分析即可知道需要的器材和如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).
解答：我們先確定焦點(diǎn)的位置，然后測(cè)量每個(gè)凸透鏡的焦距，最后比較即可.在探究中除需要三個(gè)除薄厚不同外，其他條件都相同的凸透鏡1、凸透鏡2和凸透鏡3，借助太陽(yáng)光外，還需要測(cè)量長(zhǎng)度的刻度尺、做記號(hào)的白紙.
答案：（1）還需要刻度尺、白紙；
（2）①將三個(gè)凸透鏡1、2、3依次放在太陽(yáng)光下，并用白紙接收到各自最小、最亮的光斑；
②用刻度尺分別測(cè)出三個(gè)凸透鏡到各自最小、最亮光斑的距離f1、f2、f3.
（3）如果f1>f2>f3，則在其它條件相同時(shí)，凸透鏡越薄（或凸起程度越小），焦距越大；如果f1
四、考查凸透鏡成像的應(yīng)用，要搞清物距與像距之間的關(guān)系，即凸透鏡成像的特點(diǎn)是由物距與像距之間的關(guān)系決定的.
[鏈接四]
（2012年哈爾濱市香坊區(qū)一模）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、透鏡及光屏的相對(duì)位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像.下列哪種光學(xué)器材的成像原理與其相同（）
A.電影機(jī)B.投影儀
C.放大鏡D.照相機(jī)
探索與點(diǎn)撥
由圖知，物距大于像距，所以此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像；
A.電影機(jī)是根據(jù)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，像距大于物距，成倒立、放大實(shí)像的原理制成的.不符合題意；
B.投影儀是根據(jù)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，像距大于物距，成倒立、放大實(shí)像的原理制成的.而此時(shí)圖中所示像距小于物距.不符合題意；
C.放大鏡是根據(jù)物距小于焦距時(shí)，成正立、放大虛像的原理制成的，所以不符合題意；
D.照相機(jī)是根據(jù)物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像制成的.故符合題意.
五、利用凸透鏡成像特點(diǎn)，考查透鏡的光路圖，利用凸透鏡三條特殊的光線作圖.
[鏈接五]
（2013年哈爾濱市松北區(qū)二模）如圖所示，請(qǐng)你再畫出一束光路圖，并確定發(fā)光點(diǎn)S像的位置.
探索與點(diǎn)撥
從現(xiàn)象上看，實(shí)像能夠在白紙、毛玻璃等光屏上呈現(xiàn)的，而虛像則不能在光屏上呈現(xiàn)；從形成原因上看，實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，而虛像是由反射或折射光線的反向延長(zhǎng)線相交而形成的，也就是我們通常所說(shuō)的：實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而形成的，能用光屏接收，而虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚而形成的，不能用光屏接收.其中需要說(shuō)明的是：①像并不一定是實(shí)際物體所成的像，也可以是像成像，如二次成像(望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡中最終眼睛看到的像)；②實(shí)像和虛像并不能依據(jù)眼睛是否能看到來(lái)判斷，因?yàn)槿说难劬饶芸吹綄?shí)像，也能看到虛像，如能看到平面鏡中所成的虛像.人眼是依靠光的直線傳播來(lái)確定“物體”及其位置的.只要有光線進(jìn)入人的眼睛并能在視網(wǎng)膜上成清晰的像，我們就能看見(jiàn)“物體”，所以在眼睛中所成像的“物體”，既可能是實(shí)像，也可能是虛像.
下面我們通過(guò)一些光學(xué)器件所成的像來(lái)具體分析說(shuō)明有關(guān)實(shí)像和虛像的區(qū)別.
1.在小孔成像中，我們能在小孔后面的光屏（毛玻璃或半透明的塑料薄膜）上看到一個(gè)倒立的像，像能在光屏上呈現(xiàn)，說(shuō)明它是實(shí)像，從形成原因上看，它是因?yàn)楣庠谕环N均勻介質(zhì)中沿直線傳播，在光屏上由實(shí)際光線會(huì)聚而成的.在物體與小孔之間距離不變的情況下，其大小隨光屏到小孔之間的距離（即像距）變化而變化.如圖1中的(a)、(b)所示.
2.在平面鏡成像中，若在平面鏡的后面放上光屏，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上找到像，這就是說(shuō)平面鏡所成的像不能呈現(xiàn)在光屏上，所以是虛像.另外從平面鏡成像的作圖中也能看出這一點(diǎn)，如圖2所示，物點(diǎn)S所發(fā)出(或反射出)的任意兩條光線經(jīng)平面鏡反射后，其反射光線不能相交，而其兩條反射光線的反向延長(zhǎng)線可以交于一點(diǎn)，這一點(diǎn)S′就是物點(diǎn)S所成的虛像.
3.在凸透鏡成像的規(guī)律中，其成像情況比較復(fù)雜，它實(shí)際上是光線經(jīng)透鏡兩次折射后而形成的.從實(shí)驗(yàn)可知，凸透鏡成像規(guī)律如下表所示：
從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)u>f時(shí)的前兩種情況，我們能從光屏找到清晰的像，說(shuō)明該像是實(shí)像.而當(dāng)u＜f時(shí)，無(wú)論怎樣在光屏上都不能找到像，而透過(guò)凸透鏡觀察物體確能夠看到一個(gè)正立的放大的像，而此時(shí)在你所看到的像的位置放上光屏卻在光屏上怎么也找不到所成的像，所以它是虛像.其成像原因可以通過(guò)凸透鏡對(duì)光線作用中的三條特殊光線的作圖來(lái)說(shuō)明，如圖3中的(a)、(b)、(c)所示.
從圖(a)、(b)中可以發(fā)現(xiàn)，它們的像都是由物體發(fā)光的光線經(jīng)凸透鏡折射后實(shí)際光線會(huì)聚而成的，所以是實(shí)像；而(c)圖中的像是物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線相交而形成的，所以是虛像.
4．在其他情況的成像中，我們也可以用類似的兩種方法中的一種來(lái)判斷有關(guān)光學(xué)器件所成像的虛實(shí).如在水上面的人看到水中的物體時(shí)，其成像光路圖如圖4所示，相信你已經(jīng)根據(jù)成像光路圖判斷出人們看到是什么性質(zhì)的像了吧，它就是虛像，而且實(shí)際物體的位置在像的下方，這就是漁民叉魚(yú)時(shí)為什么要將魚(yú)叉向看到的魚(yú)的下方瞄準(zhǔn)的原因.若向看到的魚(yú)叉去，那只能叉到實(shí)際魚(yú)的虛像了!
除了以上介紹的光學(xué)器件所成的像以外，我們學(xué)習(xí)中還遇到其他的光學(xué)器件，如：凸面鏡、凹透鏡成的是正立的、縮小的虛像；凹面鏡成像情況與凸透鏡相似；望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的成像情況比較復(fù)雜，這里不再介紹.
現(xiàn)在我們就根據(jù)前面介紹的方法，通過(guò)幾道例題來(lái)進(jìn)一步加深我們對(duì)實(shí)像和虛像的理解和辨別.
例 1 小明在課外按如圖5所示裝置做小孔成像實(shí)驗(yàn)．如果易拉罐底部小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的像是（ ）.
A．三角形光斑 B．圓形光斑
C．蠟燭的正立像D．蠟燭的倒立像
解析 由題意可知“他在半透明紙上看到的像”則說(shuō)明是實(shí)像，而小孔成像原理是光的直線傳播，并沒(méi)有對(duì)小孔的形狀進(jìn)行約束，只是對(duì)小孔的大小有所要求.從實(shí)驗(yàn)也可以發(fā)現(xiàn)像的形狀與小孔的形狀無(wú)關(guān)，只與物體的形狀相同，且是倒立的，所以該題的正確選項(xiàng)是D.
例2 如圖6是張敏同學(xué)拍攝的西湖大酒店風(fēng)景相片，下面說(shuō)法正確的是（ ）.
A．要想使大樓的像更大些，張敏應(yīng)向大樓靠近些再拍攝
B．大樓在湖中的倒影是由于光的直線傳播形成的
C．大樓在湖中的倒影是由于光的折射形成的
D．拍攝時(shí)底片上的像是倒立放大的虛像
解析 “西湖大酒店“的像能成在底片這一光屏上，所以是實(shí)像，因而D是錯(cuò)誤的；大樓在湖中的倒影是由于光的反射而形成的，所以B、C是錯(cuò)誤的；在凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，若要在光屏上得到較大的像，應(yīng)減小物體到凸透鏡的距離，當(dāng)然同時(shí)應(yīng)當(dāng)增加光屏(底片)到凸透鏡的距離，所以該題的正確選項(xiàng)是A.
例3 下列關(guān)于光現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是（ ）.
A．在河邊看到水中的白云、小魚(yú)都是虛像
B．光與鏡面成30°角射在平面鏡上，則其反射角也是30°
C．“海市蜃樓”是由于光的反射而形成的
D．太陽(yáng)光不能被分解為其他色光
解析 此題是關(guān)于光學(xué)規(guī)律的基本練習(xí)，水中的云是倒影，是由于光的反射.水中的魚(yú)是由于光的折射而形成的，通過(guò)前面的分析可知，它們所成的像都是虛像；而B(niǎo)選項(xiàng)中的入射角是60°不是30°，所以其反射角是60°，不是30°；“海市蜃樓”主要是由于光的折射而形成的；太陽(yáng)光是復(fù)色光，因而可以分解為單色光.綜上分析，此題正確答案是A.
在解這類題目時(shí)，往往還要根據(jù)其他的相關(guān)規(guī)律來(lái)進(jìn)行判斷，如在凸透鏡成像性質(zhì)中，還可以根據(jù)物體到凸透鏡距離與凸透鏡焦距之間的關(guān)系來(lái)判斷；在平面鏡成像中，還可以根據(jù)其成像規(guī)律直接判斷.這就是說(shuō)我們?cè)谥R(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中要注意相關(guān)信息的聯(lián)系，這樣才能更全面地掌握知識(shí).
下面是幾道基礎(chǔ)題，請(qǐng)你用上面的方法試一試吧.
1.我們觀察到水中的魚(yú)和水中的云，它們形成的原因，前者是由于光的_______而形成的_______像(填“虛”或“實(shí)”)；后者是由于光的_______而形成的_______像．(填“虛”或“實(shí)”)
2.我們平時(shí)教室中的投影機(jī)成的像是虛像還是實(shí)像？為什么？
3.如圖7所示是小芳同學(xué)制作的模型照相機(jī).通過(guò)調(diào)整內(nèi)外紙筒的相對(duì)距離，可以在半透明膜上看到遠(yuǎn)處景物倒立的像.使用此模型照相機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（ ）.
A．看到遠(yuǎn)處景物的像是虛像
B．如果看遠(yuǎn)處是很清晰，那么看近景時(shí)，應(yīng)把內(nèi)紙筒向外拉一些
C．應(yīng)把內(nèi)紙筒朝明亮的室外，凸透鏡朝較暗的室內(nèi)
D． 凸透鏡與半透明膜之間的距離相當(dāng)于凸透鏡的焦距
參考答案：1．折射 虛 反射 虛2．教室中的投影機(jī)成的像能在光屏上呈現(xiàn)，所以是實(shí)像3．B
（一）該規(guī)律成為教學(xué)難點(diǎn)的原因分析
1.從規(guī)律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實(shí)像和虛像，放大和縮小。規(guī)律多，在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同。
2.從學(xué)生的思維特點(diǎn)找原因：初二年級(jí)正處在形象思維向抽象思維過(guò)渡的階段，學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng)。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。
3.從教師的教學(xué)策略找原因：有些教師自己做演示實(shí)驗(yàn)，只讓學(xué)生觀看，學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué)，但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng)，最后只能由教師包辦說(shuō)出規(guī)律，失去探究實(shí)驗(yàn)的意義。有些教師不能深入研究新教材，對(duì)探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前教材中要求學(xué)生做的一些成像實(shí)驗(yàn)重視不夠，如小孔成像。
（二）教學(xué)策略的理論根據(jù)
新學(xué)習(xí)的物理概念、規(guī)律將進(jìn)入學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引起認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展、更新或重建。不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)順序使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)生改變的方式也不同。根據(jù)奧蘇伯爾的命題學(xué)習(xí)理論，新的學(xué)習(xí)內(nèi)容同認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有內(nèi)容相結(jié)合的方式可以分為下位關(guān)系、上位關(guān)系和并列關(guān)系三種類型。
（三）講究教學(xué)策略，化解教學(xué)難點(diǎn)
1.重視小孔成像規(guī)律的探究，初步建立實(shí)像的概念。
在蘇科版物理教材八年級(jí)（上）第四章、第三節(jié)《光的直線傳播》的課后習(xí)題中安排這樣一道習(xí)題：在空的易拉罐的底部中央，用釘子敲個(gè)小孔，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制作一個(gè)針孔照相機(jī)。利用它觀察窗外的景物，你看見(jiàn)了什么？記下所成像的特點(diǎn)，并試著加以解釋。
與舊教材中有關(guān)小孔成像直接告訴學(xué)生相比，新教材這樣處理小孔成像現(xiàn)象有它的絕妙之處。利用小組合作方式先讓學(xué)生課后制作好實(shí)驗(yàn)裝置，觀察遠(yuǎn)處景物，記錄看到像的特點(diǎn)，在課堂匯報(bào)、展示實(shí)驗(yàn)成果。由于觀察窗外景物時(shí)，物距大于像距，學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。實(shí)驗(yàn)如果到此結(jié)束只能算完成一個(gè)階段。應(yīng)該用燭燃代替景物，讓學(xué)生繼續(xù)探究小孔到燭燃距離不同時(shí)像的特點(diǎn)，最終歸納出像的特點(diǎn)和物距、像距的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)建立描述像特點(diǎn)的概念：如實(shí)像、放大和縮小、倒立等，認(rèn)識(shí)到像不總是縮小。為以后探究凸透鏡成像做好上位知識(shí)準(zhǔn)備。
2.做好平面鏡成像的探究，通過(guò)比較認(rèn)識(shí)實(shí)像與虛像的不同。
平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實(shí)驗(yàn)。把該探究實(shí)驗(yàn)孤立看只不過(guò)是平面鏡成像特點(diǎn)，但從完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)分析，該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生第一次知道虛像概念，認(rèn)識(shí)比較實(shí)像與虛像的方法，為以后探究凸透鏡成像規(guī)律又準(zhǔn)備了一個(gè)上位知識(shí)點(diǎn)。
3.讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)探究，形成初步感性認(rèn)識(shí)。
學(xué)生對(duì)凸透鏡成像沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律，學(xué)生往往覺(jué)得無(wú)所適從不知道從哪里開(kāi)始探究，不知道究竟探究什么。
4.精心設(shè)計(jì)《凸透鏡成像規(guī)律》教案，為課堂探究做準(zhǔn)備。
物理規(guī)律的教學(xué)適宜用探究式教學(xué)方法，如何在課堂上讓學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律，這是長(zhǎng)期困擾初中物理教師的難題。為讓學(xué)生能順利探究出此規(guī)律，教師要全盤考慮前后概念的聯(lián)系，還要在新授課前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，主要考慮以下幾點(diǎn)：如何創(chuàng)設(shè)提問(wèn)題的情境？引導(dǎo)學(xué)生提什么樣的問(wèn)題？采用什么實(shí)驗(yàn)裝置？如何用器材進(jìn)行探究？探究時(shí)需要觀察、記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象？如何引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納出規(guī)律？其中提問(wèn)題和分析數(shù)據(jù)是最易被忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)。如上文所述，學(xué)生在探究此規(guī)律前應(yīng)該知道凸透鏡能成不同的像，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生提出這樣的問(wèn)題：當(dāng)物體到凸透鏡的距離不同時(shí)，物體通過(guò)凸透鏡成的像有什么不同呢？這樣提問(wèn)題能使學(xué)生知道探究的目的，能引導(dǎo)學(xué)生尋找探究的方法，比其他提問(wèn)方法效果好。
當(dāng)學(xué)生得到許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，老師這樣問(wèn)學(xué)生：“凸透鏡究竟能成幾種像呢？”引導(dǎo)學(xué)生先把像的種類分析出來(lái)，共有四種。繼續(xù)追問(wèn)：“在什么條件下凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像呢？”激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的興趣。其余類推。
由于此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)規(guī)律不是明顯的正比或反比定量關(guān)系，數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的規(guī)律屬于界定范圍的定性規(guī)律，學(xué)生從來(lái)沒(méi)有遇到，所以分析數(shù)據(jù)是本節(jié)課的最大難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生正確分析出數(shù)據(jù)的規(guī)律是本節(jié)課的關(guān)鍵一環(huán)。教師如果直接讓學(xué)生分析，學(xué)生很難得出正確的結(jié)論。
5.深入分析，加深對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解。學(xué)生初步理解凸透鏡成像規(guī)律后，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生深入分析加深對(duì)該規(guī)律的理解。
一、搞好前階段學(xué)習(xí)，做好知識(shí)鋪墊
整個(gè)光學(xué)部分，教育者應(yīng)有全局一盤棋的思想，重視教學(xué)策略的研究，從總體上把握前后概念、規(guī)律之間的聯(lián)系，杜絕將凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)孤立化的傾向，把探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)涉及的基本概念分散開(kāi)來(lái)。
1、重視小孔成像規(guī)律的探究，初步建立實(shí)像的概念。新教材處理小孔成像現(xiàn)象有它的絕妙之處。利用小組合作方式先讓學(xué)生課后制作好實(shí)驗(yàn)裝置，觀察遠(yuǎn)處景物，記錄看到像的特點(diǎn)，再課堂匯報(bào)、展示實(shí)驗(yàn)成果。由于觀察窗外景物時(shí)，物距大于像距，學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。應(yīng)該用燭焰代替景物，讓學(xué)生繼續(xù)探究小孔到燭焰距離不同時(shí)像的特點(diǎn)，最終歸納出像的特點(diǎn)和物距、像距的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芙⑵鹈枋鱿裉攸c(diǎn)的概念，如：實(shí)像、放大或縮小、倒立等，認(rèn)識(shí)到像不總是縮小的，為以后探究凸透鏡成像做好知識(shí)準(zhǔn)備。
2、做好平面鏡成像的探究，通過(guò)比較認(rèn)識(shí)實(shí)像與虛像的不同。平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實(shí)驗(yàn)。把該探究實(shí)驗(yàn)孤立看只不過(guò)是平面鏡成像的特點(diǎn)，但從完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)分析，該實(shí)驗(yàn)是學(xué)生第一次知道虛像的概念。本節(jié)通過(guò)著重比較實(shí)像與虛像的方法，為以后探究凸透鏡成像規(guī)律又準(zhǔn)備了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
二、讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)習(xí)探究，形成初步感性認(rèn)識(shí)
學(xué)生對(duì)凸透鏡成像沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律，學(xué)生往往覺(jué)得無(wú)所適從，不知道從哪里開(kāi)始探究，不知道究竟探究什么。所以應(yīng)做好學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律前的預(yù)備實(shí)驗(yàn)。教師最好把凸透鏡發(fā)給學(xué)生讓學(xué)生做一做、看一看，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到放大鏡屬于凸透鏡，凸透鏡不總是成放大的正立像，還能成放大的倒立像、縮小的倒立像，使學(xué)生對(duì)凸透鏡能成不同的像有了感性認(rèn)識(shí)。
三、提高課堂提問(wèn)的實(shí)效性
教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題目的明確，有針對(duì)性，環(huán)環(huán)相扣，就能引發(fā)學(xué)生的思考，研究過(guò)程也就順理成章，水到渠成了。“如何比較像與物體的大小？”讓學(xué)生將前面所學(xué)的知識(shí)遷移到對(duì)新問(wèn)題的探究情境中。“如何觀察虛像？”既復(fù)習(xí)了實(shí)像和虛像的區(qū)別，也為下面的探究活動(dòng)掃清了障礙。“實(shí)驗(yàn)中，你要觀察什么現(xiàn)象，記錄什么數(shù)據(jù)？”幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)。
四、巧妙利用凸透鏡成像時(shí)的光路圖
[關(guān)鍵詞]上位知識(shí) 下位知識(shí) 成像規(guī)律
凸透鏡成像規(guī)律是初二物理的教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn)。突破這個(gè)難點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對(duì)樹(shù)立學(xué)生的自信心，對(duì)提高整體教學(xué)質(zhì)量有著積極的意義。
（一）該規(guī)律成為教學(xué)難點(diǎn)的原因分析
1.從規(guī)律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實(shí)像和虛像，放大和縮小。規(guī)律多，在不同的物距條件下所成像的性質(zhì)不同。
2.從學(xué)生的思維特點(diǎn)找原因：初二年級(jí)正處在形象思維向抽象思維過(guò)渡的階段，學(xué)生分析數(shù)據(jù)歸納規(guī)律的能力不強(qiáng)。而理解并熟練掌握該規(guī)律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。
3.從教師的教學(xué)策略找原因：有些教師自己做演示實(shí)驗(yàn)，只讓學(xué)生觀看，學(xué)生只能死記硬背成像規(guī)律。有些教師也使用探究式教學(xué)，但由于引導(dǎo)學(xué)生分析的方法不當(dāng)，最后只能由教師包辦說(shuō)出規(guī)律，失去探究實(shí)驗(yàn)的意義。有些教師不能深入研究新教材，對(duì)探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)前教材中要求學(xué)生做的一些成像實(shí)驗(yàn)重視不夠，如小孔成像。
（二）教學(xué)策略的理論根據(jù)
新學(xué)習(xí)的物理概念、規(guī)律將進(jìn)入學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引起認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展、更新或重建。不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)順序使認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)生改變的方式也不同。根據(jù)奧蘇伯爾的命題學(xué)習(xí)理論，新的學(xué)習(xí)內(nèi)容同認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有內(nèi)容相結(jié)合的方式可以分為下位關(guān)系、上位關(guān)系和并列關(guān)系三種類型。
（三）講究教學(xué)策略，化解教學(xué)難點(diǎn)
1.重視小孔成像規(guī)律的探究，初步建立實(shí)像的概念。
在蘇科版物理教材八年級(jí)（上）第四章、第三節(jié)《光的直線傳播》的課后習(xí)題中安排這樣一道習(xí)題：在空的易拉罐的底部中央，用釘子敲個(gè)小孔，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制作一個(gè)針孔照相機(jī)。利用它觀察窗外的景物，你看見(jiàn)了什么？記下所成像的特點(diǎn)，并試著加以解釋。
與舊教材中有關(guān)小孔成像直接告訴學(xué)生相比，新教材這樣處理小孔成像現(xiàn)象有它的絕妙之處。利用小組合作方式先讓學(xué)生課后制作好實(shí)驗(yàn)裝置，觀察遠(yuǎn)處景物，記錄看到像的特點(diǎn)，在課堂匯報(bào)、展示實(shí)驗(yàn)成果。由于觀察窗外景物時(shí)，物距大于像距，學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。實(shí)驗(yàn)如果到此結(jié)束只能算完成一個(gè)階段。應(yīng)該用燭燃代替景物，讓學(xué)生繼續(xù)探究小孔到燭燃距離不同時(shí)像的特點(diǎn)，最終歸納出像的特點(diǎn)和物距、像距的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)建立描述像特點(diǎn)的概念：如實(shí)像、放大和縮小、倒立等，認(rèn)識(shí)到像不總是縮小。為以后探究凸透鏡成像做好上位知識(shí)準(zhǔn)備。
2.做好平面鏡成像的探究，通過(guò)比較認(rèn)識(shí)實(shí)像與虛像的不同。
平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實(shí)驗(yàn)。把該探究實(shí)驗(yàn)孤立看只不過(guò)是平面鏡成像特點(diǎn)，但從完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)分析，該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生第一次知道虛像概念，認(rèn)識(shí)比較實(shí)像與虛像的方法，為以后探究凸透鏡成像規(guī)律又準(zhǔn)備了一個(gè)上位知識(shí)點(diǎn)。
3.讓學(xué)生用凸透鏡進(jìn)行課前預(yù)探究，形成初步感性認(rèn)識(shí)。
學(xué)生對(duì)凸透鏡成像沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，讓他們直接探究凸透鏡成像規(guī)律，學(xué)生往往覺(jué)得無(wú)所適從不知道從哪里開(kāi)始探究，不知道究竟探究什么。仔細(xì)研究蘇科物理八年級(jí)上第五章第一節(jié)的課后習(xí)題第四題：通過(guò)放大鏡觀看物體時(shí)，若適當(dāng)增加放大鏡與物體間的距離，看到的像是增大呢，還是縮小？若繼續(xù)不斷地增大放大鏡與物體間的距離，看到的像將怎樣變化呢？本題也屬于實(shí)驗(yàn)類作業(yè)，這是在學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律前預(yù)備實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該把凸透鏡發(fā)給學(xué)生讓學(xué)生做一做、看一看，學(xué)生認(rèn)識(shí)到放大鏡屬于凸透鏡，凸透鏡不總是成放大的正立像，還能成放大的倒立像、縮小的倒立像，使學(xué)生對(duì)凸透鏡能成不同的像有了感性認(rèn)識(shí)。
4.精心設(shè)計(jì)《凸透鏡成像規(guī)律》教案，為課堂探究做準(zhǔn)備。
物理規(guī)律的教學(xué)適宜用探究式教學(xué)方法，如何在課堂上讓學(xué)生探究凸透鏡成像規(guī)律，這是長(zhǎng)期困擾初中物理教師的難題。為讓學(xué)生能順利探究出此規(guī)律，教師要全盤考慮前后概念的聯(lián)系，還要在新授課前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，主要考慮以下幾點(diǎn)：如何創(chuàng)設(shè)提問(wèn)題的情境？引導(dǎo)學(xué)生提什么樣的問(wèn)題？采用什么實(shí)驗(yàn)裝置？如何用器材進(jìn)行探究？探究時(shí)需要觀察、記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象？如何引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納出規(guī)律？其中提問(wèn)題和分析數(shù)據(jù)是最易被忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)。如上文所述，學(xué)生在探究此規(guī)律前應(yīng)該知道凸透鏡能成不同的像，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生提出這樣的問(wèn)題：當(dāng)物體到凸透鏡的距離不同時(shí)，物體通過(guò)凸透鏡成的像有什么不同呢？這樣提問(wèn)題能使學(xué)生知道探究的目的，能引導(dǎo)學(xué)生尋找探究的方法，比其他提問(wèn)方法效果好。
當(dāng)學(xué)生得到許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，老師這樣問(wèn)學(xué)生：“凸透鏡究竟能成幾種像呢？”引導(dǎo)學(xué)生先把像的種類分析出來(lái)，共有四種。繼續(xù)追問(wèn)：“在什么條件下凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像呢？”激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)的興趣。其余類推。
由于此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)規(guī)律不是明顯的正比或反比定量關(guān)系，數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的規(guī)律屬于界定范圍的定性規(guī)律，學(xué)生從來(lái)沒(méi)有遇到，所以分析數(shù)據(jù)是本節(jié)課的最大難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生正確分析出數(shù)據(jù)的規(guī)律是本節(jié)課的關(guān)鍵一環(huán)。教師如果直接讓學(xué)生分析，學(xué)生很難得出正確的結(jié)論。教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用，引入分析數(shù)據(jù)的技術(shù)工具。
方法一：用電腦中的Excel 軟件分析，優(yōu)點(diǎn)是在短時(shí)間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，學(xué)生興趣濃厚。缺點(diǎn)是學(xué)生從屏幕上看到的仍然是數(shù)據(jù)信號(hào)，分析能力不強(qiáng)的學(xué)生還是得不出結(jié)論。
方法二：用貼圖片法展示成像規(guī)律。課前，教師準(zhǔn)備下列教具，在一張大白紙上畫好凸透鏡符號(hào)，畫出主光軸，用1∶2的比例尺在主光軸上標(biāo)出刻度線，標(biāo)出一倍焦距處和兩倍焦距處，目的是增大可見(jiàn)度。用不干膠紙制作表示物體和實(shí)像的小圖片，小圖片形狀是：，每種形狀的圖片多做幾個(gè)。當(dāng)成縮小像時(shí)，用大表示物體，小表示像。當(dāng)物體成放大實(shí)像時(shí)，用小表示物體，用大表示像。成等大像時(shí)，用表示物體，用表示像。在課堂上最后分析數(shù)據(jù)時(shí)使用這些小圖片，根據(jù)成實(shí)像的三種現(xiàn)象，讓學(xué)生根據(jù)物距、像距把小圖片粘貼到白紙主光軸上，每種現(xiàn)象白紙上粘貼的圖片數(shù)不超過(guò)十個(gè)為宜。最后讓學(xué)生觀察白紙上小圖片的分布，學(xué)生就能方便地說(shuō)出凸透鏡的成像規(guī)律。
5.深入分析，加深對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解。學(xué)生初步理解凸透鏡成像規(guī)律后，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生深入分析加深對(duì)該規(guī)律的理解。
（1）用《凸透鏡成像動(dòng)畫》課件向?qū)W生展示凸透鏡成像的連續(xù)變化規(guī)律，形成深刻的印象。總結(jié)出成實(shí)像或虛像時(shí)，當(dāng)物距連續(xù)變化，引起像和像距的變化規(guī)律。利用課件讓學(xué)生觀察出兩倍焦距和一倍焦距處的特殊意義。
（2）凸透鏡所成像性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。凸透鏡成像的性質(zhì)可從正立或倒立、放大或縮小、虛像或?qū)嵪袢矫婷枋觥＿@些性質(zhì)之間有關(guān)聯(lián)，例如正立的像一定是放大的虛像，倒立的像一定是實(shí)像。通過(guò)教師示范，讓學(xué)生再去挖掘其他的關(guān)聯(lián)性質(zhì)就能加深對(duì)該規(guī)律的理解。
（3）凸透鏡成像與小孔成像的比較。當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，根據(jù)像距與物距的大小關(guān)系可以推定成像的性質(zhì)，這與小孔成像現(xiàn)象相同。兩者的共同點(diǎn)是：像距小于物距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；像距大于物距時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；像距等于物距時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像。
在整個(gè)光學(xué)部分，教者應(yīng)有全局一盤棋的思想，重視教學(xué)策略的研究，從總體上把握前后概念、規(guī)律之間的聯(lián)系，杜絕凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)孤立化傾向，把探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)涉及的基本概念分散開(kāi)來(lái)，使學(xué)生在課堂探究時(shí)不必為一些概念花費(fèi)較多的時(shí)間，讓學(xué)生集中時(shí)間和精力去提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、歸納規(guī)律，這樣就能化解探究凸透鏡成像規(guī)律這個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)生理解這一規(guī)律。
1 關(guān)于光的直線傳播
在日常生活中，學(xué)生見(jiàn)過(guò)不少光在空氣中沿直線傳播的實(shí)例，如透過(guò)云隙的陽(yáng)光束，晚上高樓上亮起的射燈光柱等。對(duì)于光在固體和液體中的沿直線傳播，由于生活中沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的情況，學(xué)生理解有困難。在教學(xué)中，準(zhǔn)備一個(gè)光束較細(xì)的平行光源(如激光筆)，一杯較淡的乳濁液，一塊玻璃方磚，就可以分別演示光在液體和固體中的沿直線傳播了。只要做好了這兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，再把它們總結(jié)為：“云隙陽(yáng)光現(xiàn)，投射成直線，無(wú)論固液氣，大致不會(huì)變。介質(zhì)若不勻，傳播方向偏；如有物遮擋，物后為黑斑。”這樣，學(xué)生就很容易理解了。
2 關(guān)于法線的概念
在初中物理教材中，對(duì)法線概念的敘述，都非常模糊，不加說(shuō)明。常有學(xué)生提問(wèn)：“為什么非要把過(guò)入射點(diǎn)垂直于交界面的線叫法線？”在教學(xué)中，可以這樣告訴學(xué)生：只有在這個(gè)方位上，光的傳播中只見(jiàn)一條光線，另?yè)Q任一位置，都會(huì)見(jiàn)到兩條或三條光線，故將通過(guò)這一特殊位置的線取名叫法線。于是，可將法線的概念說(shuō)成：“只此位置上，光傳為一線，換到別處去，見(jiàn)到二三線。”
3 關(guān)于光的反射
講清光的反射的“一點(diǎn)二角三線”這幾個(gè)概念后，再經(jīng)過(guò)學(xué)生的探究，他們已知道了光反射的規(guī)律，但初記起來(lái)總覺(jué)得困難，將此規(guī)律“簡(jiǎn)化”成：“三線共一面，法線居中間，兩角總相等，光路可逆轉(zhuǎn)”，學(xué)生就容易記憶了。
4 關(guān)于平面鏡成像
平面鏡成像，學(xué)生在生活中已多有感受，再經(jīng)過(guò)探究，印象頗深，但對(duì)成像的特點(diǎn)及情況變化，總是判斷不準(zhǔn)，可把這個(gè)知識(shí)點(diǎn)歸納為：“連線垂直反射面，像物大小無(wú)二般，左右相反距離等，正立虛像迷人眼”來(lái)幫助學(xué)生理解、記憶。
5 關(guān)于光的折射
在做了光的折射演示，完成了知識(shí)的講授后，可把光的折射規(guī)律“歸簡(jiǎn)”為：“三線共一面，法線在中間，兩角常不等，光路可逆轉(zhuǎn)。”同時(shí)，由于光的折射與反射有較多的相同，但也各具特點(diǎn)，有本質(zhì)的區(qū)別，若把它們加以比較，對(duì)兩部分知識(shí)的掌握都大有益處。為此，可列出下表：
6、光路可逆光路可逆不
對(duì)于這一知識(shí)點(diǎn)，由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)很易成功，現(xiàn)象很明顯，對(duì)成像特點(diǎn)大多容易理解，但對(duì)于因成像條件發(fā)生改變所致的結(jié)果，分析上卻有很大的困難，多數(shù)學(xué)生對(duì)此頗感畏懼。若將成像規(guī)律總結(jié)為：“物由遠(yuǎn)移近，像由近跑遠(yuǎn)，且為小變大，同時(shí)繞軸轉(zhuǎn)，上下顛倒左右反，倒立實(shí)像小大變。”然后再列出一個(gè)表，畫出一幅圖，強(qiáng)調(diào)兩個(gè)點(diǎn)，就能使知識(shí)由難變簡(jiǎn)，使學(xué)生由畏懼變?yōu)椴粦帧１怼D、點(diǎn)分別為：
(1)凸透鏡成像的特點(diǎn)：物距(u)像的情況像距(v)應(yīng)用u > 2f倒立、縮小、實(shí)像2f > v > f照相機(jī)u = 2f倒立、等大、實(shí)像v = 2f無(wú)實(shí)際用途2f > u > f倒立、放大、實(shí)像v > 2f投影儀等u = f不成像、變成平行光平行光源u < f正立、放大、虛像v > -u放大鏡 (2)成像區(qū)域一幅圖：
(3)記住特殊兩個(gè)點(diǎn)：
①“1f”的F點(diǎn)，成實(shí)、虛像的分界點(diǎn)；②“2f”的P點(diǎn)：成縮小、放大像的分界點(diǎn)。
7 關(guān)于光學(xué)成像的區(qū)別
(1)實(shí)像與虛像的區(qū)別：
實(shí)像虛像1、實(shí)際光線相交而成，明亮反射或折射光的反向延長(zhǎng)線相交而成，較暗2、光屏上能承接到像光屏上不能承接到像，為一亮斑3、一定倒立一定正立 (2)平面鏡與凸透鏡成像的區(qū)別：
平面鏡凸透鏡1、由光的反射所成由光的折射所成2、只能成正立、等大的虛像能成大小不等、倒正實(shí)虛不同的像3、像與物在鏡的異側(cè)實(shí)像與物在鏡的異側(cè)，虛像與物在鏡的同側(cè)4、像與物左右相反實(shí)像與物上下顛倒、左右相反 總之，對(duì)于初中光學(xué)內(nèi)容，有了前面的六段“順口溜”，加上后面的“兩表一幅圖，兩點(diǎn)兩區(qū)別”這樣的概括，對(duì)學(xué)生進(jìn)行提示、輔導(dǎo)，就能使他們對(duì)知識(shí)的理解和掌握比較容易，也比較準(zhǔn)確到位。
