凸透鏡成像規(guī)律教學八法

1、凸透鏡成像規(guī)律教學八法楊 永 釗 （江蘇省蘇州市吳中區(qū)橫涇中學 江蘇 蘇州 215103）許多學生反映，凸透鏡成像規(guī)律知識比較難，實驗抽象，規(guī)律比較難記憶，即使一些優(yōu)秀的學生，也只是先死記住規(guī)律，遇到一些變化的題目，還是容易錯，甚至不知道怎么去考慮問題。經(jīng)過幾年的教學實踐,我總結(jié)以下八種授課方法,僅供同行參考指正。一、作圖法光學作圖，是掌握光學內(nèi)容的有效途徑之一。因此，凸透鏡成像規(guī)律完全可以利用三條特殊光線中的兩條，而找到像點，這種方法適用于基礎(chǔ)較好的學生，也可以作為實驗后，強化知識的一種補充，也可以為那些要參加各種物理競賽學生，作為知識的一種拓寬。方法是過物體上的一點，畫出三條特殊光線中的任

2、意兩條，然后找到光線通過凸透鏡后相交的點，或者光線的反向沿長線的交點，就是物體上該點的像點。再根據(jù)物體與主光軸的垂直關(guān)系，畫出像也與主光軸垂直，就可以畫出虛實像。還可以借此介紹虛實像。(1)u>2f,f<v<2f,成倒立、縮小的實像由實際光線會聚形成的像叫實像(2)u<f, v>u, 成正立、放大的虛像由光線反向沿長線會聚形成的像叫虛像兩條光線：（1）過光心的光線方向不變；（2）平行于主光軸光線通過焦點。本文列舉兩種利用作圖法探究成像規(guī)律，作圖在下，供同行參考。 二、光路可逆法：光路可逆性是光學的一個重要知識點，學生對這個知識也是記憶猶新。具體方法是先根據(jù)作圖法作

3、出一種成像規(guī)律的圖后，提醒學生從光路可逆性來考慮問題，把作出來的圖，從反面看一下，又是什么成像規(guī)律？這樣所有的成像規(guī)律，就可以從光路可逆性來記住規(guī)律。下圖中就是利用光路可逆性，完成兩個成像規(guī)律?。?）u>2f f<v<2f 倒立、縮小的實像 (2) f<u<2f u>2f 倒立、放大的實像 光路可逆性三、童話故事記憶法：一個天氣晴朗，陽光明媚的冬天，唐憎師徒一行四人，為取真經(jīng)，他們繼續(xù)向西方徒步前行。他們來到一個山洞中休息吃飯。山洞前有一個大的冰山，冰山中間厚，邊緣薄。孫悟空到外面弄了一些吃的回到山洞前，他看到冰山后面的山洞里，也有一只倒立縮小的孫悟空，他以

4、為是妖精，又來吃唐憎的肉了，連忙拿出金箍棒，準備降服妖精。這時，冰山后的孫悟空也拿出小金箍棒。孫悟空連忙向前沖去，準備與之決斗。這時，孫悟空發(fā)現(xiàn)，妖精好像怕自己似的，連忙向遠處逃去，而且變得很大，但還是倒立的。孫悟空連大呼道：“妖精，哪里逃？”忙連翻幾個斤斗，但有冰山擋著，翻到冰山前時，山洞中的“妖精”沒有了！這時，在山洞中剛睡覺的豬八戒，被孫悟空的叫聲驚醒了，連忙從山洞中出來叫到：“猴哥，哪里有妖精？”出來一看，看到冰山外有一個身材魁梧的孫悟空，哈哈大笑到：“猴哥，你又在變戲法唔人了，讓我來教訓你一下！”連忙扔起鈀子，向?qū)O悟空打去，沒打到孫悟空，把冰山打碎了，孫悟空又變成了原來一樣大??！同學

5、們，你們知道他們師哥倆分別看到了什么呢？同學們，誰能把剛才的故事，重述一遍？四、游戲法記憶法：游戲準備：卡片五張，上面印有圖案，一張較大的，一張較小的，一張放大的虛像，兩張等大像！在黑板上畫出一個凸透鏡，主光軸，焦點，二倍焦距！方法是：讓一個學生拿著卡片1，站在凸透鏡的一邊的任意一個位置，再讓一個學生找到合適的卡片(卡片1)，讓他站在估計的對應(yīng)位置，這樣就完成了一次成像?？梢宰屍渌麑W生說出他們做的成像規(guī)律，以及物距（u）和像距（v）。在我多次的教學實踐中，學生對此方法也是有比較濃厚興趣。另外，還可以讓他們課后自己去準備卡片，去練習完成這樣的游戲，此方法還可以用于新課復習，也可以用來做本節(jié)課的當

6、堂練習！游戲的方法圖如下：31245u>2f, f<v<2f, 成倒立、縮小的實像五、口訣記憶法：這種方法，在實施過程中，效果是比較好的。學生也自己設(shè)計了適合自己的口訣。由此推廣，在學習其他知識時大多可以利用這種方法。下面列舉一些簡單的口訣，有的是學生自己想出來的，供大家參考：口訣一：凸透鏡成像，遠縮小近放大?。ㄟh處的物體成縮小的像，近處的物體成放大的像。）口訣二：物近像遠大，物遠像近?。。ㄎ矬w近的，成像遠，而且放大，反之）口訣三：物遠成實像，倒立縮小放大；物近成虛像，正立虛像放大。（成實像時，像是倒立的，先是縮小的再是放大的；成虛像時，像是正立的，是放大的虛像的。）六、實際

7、應(yīng)用法：（一）準備一張照相機的成像的原理圖，分析成像的特點，這時物體離凸透鏡比較遠，即u>2f，讓學生比較像的大小，正倒立情況，然后總結(jié)出成像的特點，成倒立、縮小的實像。然后告訴學生，我們的眼睛也是一個凸透鏡，眼前的物體在我們的視網(wǎng)膜上“拍了照”，我們才看到了物體。（二）利用教室中的投影儀，把上面的反光的平面鏡解下來，讓像呈現(xiàn)在天花板上。讓學生去感受投影儀上的透鏡也是凸透鏡，然后去觀察成像特點，請學生說出物距，像距，以及成像特點：倒立放大的實像。（三）上課之前，讓學生自己準備一只放大鏡。一般的學生都能準備一只或大或小的凸透鏡。讓他們自己觀察課本上的字，讓學生說出看到的現(xiàn)象，當然學生有許多

8、答案，如正立放大的像，倒立的縮小或放大的像。老師應(yīng)鼓勵學生說出自己的發(fā)現(xiàn)，然后讓他們對觀察到的現(xiàn)象進行分類，得出成實像規(guī)律的前三點規(guī)律，再讓學生比較正立，倒立像的視覺感受什么區(qū)別？倒立的像是在眼前的，而正立的像和物體在同一側(cè)。我們平常所說的放大鏡實際上是凸透鏡成像規(guī)律的一種應(yīng)用，只不過是凸透鏡成像規(guī)律的一種情況。所以我們不能把凸透鏡就等同于放大鏡。凸透鏡應(yīng)用于放大鏡時的成像特點及條件：u<f，成正立，放大的虛像。實際應(yīng)用法把物理現(xiàn)象和生活中的實際事例結(jié)合起來教學，既讓學生知道了知識，還記住了這些知識在生活中的應(yīng)用，真是一舉兩得！您不妨也試試！七、輔助線記憶法：作輔助線，按照物體的運動軌跡

9、，把像點的運動軌跡用輔助線描出來，具體輔助線的作圖方法是：過倒立、等大實像的頂端，和焦點，畫出輔助線，所有的像的頂端的軌跡都在這條線上。詳細圖作圖如下：1231，42，3，4，輔助線縮小放大像倒立，實像正立，虛像（1）u=2f,縮小、放大像的分界點。（2）u=f,倒正、立像，實、虛像的分界點。八、實驗探究法：物理學是以實驗為基礎(chǔ)的一門科學，因此，講授本節(jié)課時，最根本的方法還應(yīng)該是實驗探究法為基礎(chǔ)。在光學實驗的教學中，做好每一個實驗，尤其是演示實驗，對一節(jié)課的成敗，起著至關(guān)重要的作用。全日制義務(wù)教育物理課程標準對本節(jié)內(nèi)容的要求是：“探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律；了解凸透鏡成像的應(yīng)用?！币虼?，探究過程的教學，是每一位教師應(yīng)該著重介紹的重點。實驗過程中，應(yīng)始終本著學生為主體，老師為主導的原則，讓學生從到實驗中體會成功的樂趣，讓學生自己找到成