初中物理虚像和实像篇(1)

1教学分析

透镜对光的作用，是因光的折射而引起的。因此，我们学习起来感觉抽象。尤其是它的成像规律令人不易理解，也较为难记。所以，它是初中光学教学的重点和难点，它涉及到光的直线传播、光的折射规律、虚像的概念、法线在光路图中的重要地位、光路的可逆性等。初中学生好奇心强，在课堂中，他们爱看演示实验，观察到物理现象，感到神奇有趣，猜想物理问题，在实验中探究和获取物理知识。

2教学设想

透镜对光的作用，跟上一章学到的光的折射有关。所以应从复习光的折射入手，先通过作图演示，再做实验来帮助理解透镜折光的道理。按照“复习光的折射（作图演示）——认识透镜——透镜对光的作用——生活中的透镜——探究凸透镜成像规律”的顺序授课，由浅入深，学生容易接受。

3教学过程

3.1复习光的折射作演示图

（边画图边复习上一章内容）（如图一）：一束光线从空气穿过一块厚薄不同的玻璃时，出射光线竟然向厚处偏折。

3.2认识透镜

镜片的中间和边缘相比，它的厚薄不同，中间厚、边缘薄为凸透镜，反之为凹透镜。（不可拿凸透镜看太阳，否则阳光会刺伤眼睛）

介绍光轴和光心时需告诉学生：凡通过光心的光线其传播方向不变。

3.3透镜对光的作用

从图一可知：出射光线向厚处偏折，而凸透镜中间厚，则光应向中间偏折；而凹透镜边缘厚，故光应向边缘偏折（如图二）

经过演示透镜对光的作用则可验证：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。这样会更容易理解凸透镜为什么会将光线向中间偏折而起会聚作用。

①主光轴上的特殊点：光心、焦点

演示：拿一个凸透镜的一面正对阳光，用纸在凸透镜另一侧，接住被凸透镜折射出的阳光，并改变透镜与纸的距离，将在纸上可看到一个最小、最亮的光点，这是凸透镜将太阳射来的平行光会聚在一点，此点为焦点。焦点到光心的距离为焦距。将凸透镜转到另一面再做实验，在纸上也会看到亮而小的焦点，故透镜两侧都有焦点。

②介绍通过凸透镜的三条光线：平行主轴的光线，经过焦点；射向光心的光线，方向不变；经过焦点的光线，平行主轴。

③介绍光路可逆性。

3.4生活中的透镜

①照相机：可在胶片上看到一个缩小倒立实像。

②投影仪：可在屏幕上看到一个放大倒立实像。

以上两个都有一个重要元件——凸透镜

③放大镜：眼睛透过透镜看物体，可以看到一个放大正立虚像。放大镜本身就是一个凸透镜。

④物体和像所在凸透镜的位置（演示：凸透镜成倒立实像和正立虚像）

介绍实像和虚像的概念及物体和像在凸透镜的位置：

a、实像与物体在凸透镜两侧

b、虚像与物体在凸透镜同侧。

凸透镜既可成实像又能成虚像，是根据物体放置位置而定。即跟物距有关。实像是倒立的且有大小之分，虚像是正立的，都是放大的。

3.5探究凸透镜成像规律

①主轴上的特殊位置。（如图三）所示：

②实验：探究像的虚实、大小、正倒跟物距是何关系？找出凸透镜成像规律。

这个实验应选用一个凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、打火机等。可以在教室或实验室进行。

a、先测焦距。b、按课本66页图3.3—1组装好实验器材，并调节烛焰、凸透镜和光屏各自中心在同一高度，这一步较为重要，否则光屏可能承接不到像。使凸透镜面和光屏面跟同一高度线垂直。

点燃蜡烛开始做实验。要求：边实验边将结果填入课本67页表格中。

首先、将蜡烛放至大于2倍焦距处使u>2f并移动光屏观看是否有像？像的性质？

其次、将蜡烛移至2倍焦距和焦点之间使f<u<2f并移动光屏观看是否有像？像的性质？

第三、将蜡烛移至焦点处使u<f并移动光屏观看是否有像？像的性质？

根据记录在课本67页表格中的结果分析：

当u>2f时，凸透镜可成倒立、缩小的实像；

当f<u<2f时，凸透镜可成倒立、放大的实像；

当u<f时，凸透镜可成正立、放大的虚像。

在学生讨论找出凸透镜成像规律时，有学生提出这样的问题：“凸透镜能否成既不缩小、也不放大，即跟物体同样大的实像？”这时有必要让学生做下一步实验：利用图三的主轴上的特殊位置，将蜡烛放到2倍焦距处，观看屏上的像，将蜡烛离开2倍焦距处向内移，凸透镜成放大的实像，向外是成缩小的实像。由此可见只有蜡烛在2倍焦距处才成既不放大，也不缩小的实像，即像跟物体等大。

将蜡烛放至焦点处，观察是否有像？再将蜡烛离开焦点处，向内移动，凸透镜则成放大的虚像；向外移动则成放大的实像。

初中物理虚像和实像篇(2)

1 关于光的直线传播

在日常生活中，学生见过不少光在空气中沿直线传播的实例，如透过云隙的阳光束，晚上高楼上亮起的射灯光柱等。对于光在固体和液体中的沿直线传播，由于生活中没见过这样的情况，学生理解有困难。在教学中，准备一个光束较细的平行光源(如激光笔)，一杯较淡的乳浊液，一块玻璃方砖，就可以分别演示光在液体和固体中的沿直线传播了。只要做好了这两个演示实验，再把它们总结为：“云隙阳光现，投射成直线，无论固液气，大致不会变。介质若不匀，传播方向偏；如有物遮挡，物后为黑斑。”这样，学生就很容易理解了。

2 关于法线的概念

在初中物理教材中，对法线概念的叙述，都非常模糊，不加说明。常有学生提问：“为什么非要把过入射点垂直于交界面的线叫法线？”在教学中，可以这样告诉学生：只有在这个方位上，光的传播中只见一条光线，另换任一位置，都会见到两条或三条光线，故将通过这一特殊位置的线取名叫法线。于是，可将法线的概念说成：“只此位置上，光传为一线，换到别处去，见到二三线。”

3 关于光的反射

讲清光的反射的“一点二角三线”这几个概念后，再经过学生的探究，他们已知道了光反射的规律，但初记起来总觉得困难，将此规律“简化”成：“三线共一面，法线居中间，两角总相等，光路可逆转”，学生就容易记忆了。

4 关于平面镜成像

平面镜成像，学生在生活中已多有感受，再经过探究，印象颇深，但对成像的特点及情况变化，总是判断不准，可把这个知识点归纳为：“连线垂直反射面，像物大小无二般，左右相反距离等，正立虚像迷人眼”来帮助学生理解、记忆。

5 关于光的折射

在做了光的折射演示，完成了知识的讲授后，可把光的折射规律“归简”为：“三线共一面，法线在中间，两角常不等，光路可逆转。”同时，由于光的折射与反射有较多的相同，但也各具特点，有本质的区别，若把它们加以比较，对两部分知识的掌握都大有益处。为此，可列出下表：

6、光路可逆光路可逆不

对于这一知识点，由于学生实验很易成功，现象很明显，对成像特点大多容易理解，但对于因成像条件发生改变所致的结果，分析上却有很大的困难，多数学生对此颇感畏惧。若将成像规律总结为：“物由远移近，像由近跑远，且为小变大，同时绕轴转，上下颠倒左右反，倒立实像小大变。”然后再列出一个表，画出一幅图，强调两个点，就能使知识由难变简，使学生由畏惧变为不惧。表、图、点分别为：

(1)凸透镜成像的特点：物距(u)像的情况像距(v)应用u > 2f倒立、缩小、实像2f > v > f照相机u = 2f倒立、等大、实像v = 2f无实际用途2f > u > f倒立、放大、实像v > 2f投影仪等u = f不成像、变成平行光平行光源u < f正立、放大、虚像v > -u放大镜 (2)成像区域一幅图：

(3)记住特殊两个点：

①“1f”的F点，成实、虚像的分界点；②“2f”的P点：成缩小、放大像的分界点。

7 关于光学成像的区别

(1)实像与虚像的区别：

实像虚像1、实际光线相交而成，明亮反射或折射光的反向延长线相交而成，较暗2、光屏上能承接到像光屏上不能承接到像，为一亮斑3、一定倒立一定正立 (2)平面镜与凸透镜成像的区别：

平面镜凸透镜1、由光的反射所成由光的折射所成2、只能成正立、等大的虚像能成大小不等、倒正实虚不同的像3、像与物在镜的异侧实像与物在镜的异侧，虚像与物在镜的同侧4、像与物左右相反实像与物上下颠倒、左右相反 总之，对于初中光学内容，有了前面的六段“顺口溜”，加上后面的“两表一幅图，两点两区别”这样的概括，对学生进行提示、辅导，就能使他们对知识的理解和掌握比较容易，也比较准确到位。

初中物理虚像和实像篇(3)

关键词：平面镜；教学目标；策略

一、教材分析

平面镜在生活中比较常见，在《光现象》一章中占有十分重要的地位，它既是光的直线传播的延伸，又是光的反射的铺垫。因为平面镜成像的特点正是由于光的直线传播和光的反射引起的。可以说，平面镜在《光现象》这一章起着承上启下的作用，甚至在整个几何光学中也有着十分重要的地位。

二、设计理念

在整节课的教学中，我采用了“统放结合”的半开放处理思路（学生对“虚像”和“虚像的位置”的理解普遍感到困难，所以要“统”；对于平面镜成像的其他特点采取“半放”的方法；对于平面镜成像的次要特点采取“全放”的方法）

1.通过探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，领略物理课教学的特点和魅力。

2.本课的重点设计是在“探究”和“设计”的过程上，“如何探究像与物是否等大”（实验目的）怎样比较虚像与物的大小找一个跟物体完成相等的物体（替身物）与像比较大小怎样才能同时观察到像与替身物把平面镜改为玻璃板（实验基本思想方法），从而有意识、有目的、有针对性地训练和提高学生思维的灵活性和技巧性，开拓学生思路，对学生思维的灵活性、深刻性和方向性进行训练，培养其发散性思维能力。

三、教学设计

根据平面镜一节在新课程标准中的要求，结合本校学生的实际情况，我制订了以下的三维教学目标：

1.知识与技能

（1）通过实验探究，归纳总结出平面镜成像的特点。

（2）知道平面镜的作用。

2.过程与方法

（1）体验“探究平面镜成像的特点”的过程，学会记录实验过程中观察到的各种信息。

（2）观察实验现象，感知虚像的含义，会用对称法作出物体在平面镜中所成的像。

3.情感、态度和价值观

（1）通过教师的引导和学生探究活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索日常生活中的物理道理。

（2）通过介绍平面镜在日常生活、生产、科研方面的广泛应用，增强热爱科学、热爱生活的情感。

在本节课中，教学的重点是通过实验让学生探究平面镜成像的特点，教学难点是由学生设计探究性实验及对虚像的初步认识。

四、教学方法

1.探究法

通过这种教学方式让学生探究平面镜成的像在镜子的后方，物和像的大小以及物和像到平面镜的距离关系。

2.引导发现法

利用此方法帮助学生探究改变物体到镜面的距离时像的大小变化情况，一般学生会由于实际生活中由于视角而产生的“物体离得越远，变得越小”现象，认为镜前的物体远了，镜中的像也会变小，在教师的引导下，让学生认识到无论怎样改变物体到镜面的距离，像的大小均不发生改变。

3.演示法

平面镜成像的实验中选用透明的玻璃板来代替平面镜，目的有两个：既可以成清晰的像（环境较暗，物体较亮时），又可以确定镜后像的位置，这一点学生在初学时不太容易接受，毕竟玻璃板成像是不如平面镜成像清晰的，通过演示能清楚地突出玻璃板在实验中的优势。而关于平面镜成虚像的特点也可采用此种教学方法，学生在检验虚像时不知道如何观察，教师通过适当的演示可以帮助学生更好地理解虚像的概念，从而化解本节课的教学难点。

五、设计思路

“兴趣是最好的老师。”由于学生在生活中对平面镜司空见惯，照本宣科很难引起兴趣。本课在导入新课时采用了播放视频小魔术和展示五彩缤纷的万花筒图案来激发学生的兴趣，活跃了课堂气氛。同时拍摄了一段学生照镜子的视频，由学生猜测镜中的人物动作，并邀请其他学生上台表演，在学生表演完毕后再播放镜中所看到的动作视频，既活跃了课堂气氛，又帮助学生初步建立平面镜所成像的模型特点。

“探究过程不仅是实验活动，更是思维的活动。”当学生找到像的位置后及时启发学生通过物理的比较和数学的等量代换知识，让学生体会到替代物和像完全重合，不仅找到了像的位置，而且还确定了像的大小。在研究物像到镜面的距离是否相等的同时也让学生思考像的大小在移动中是否改变，由学生亲自验证并得出结论。并且在研究出平面镜成像特点后，还通过了一系列小活动让学生体会平面镜所成的像是与物体成轴对称。接着再解密魔箱和万花筒的构造，使课堂首尾呼应，解决学生心中的疑惑。

通过介绍平面镜在生活中的应用以及给生活带来的不利影响，让学生深深体会“生活、物理、社会”的紧密联系，同时结合历史上关于平面镜的典故激发学生的学习兴趣。

六、课堂观察

我所在的物理教研组还针对如何开展课堂教学活动对我的这节课进行了课堂观察，全组老师从教师教学的维度设计了相应的观察量表。

量表分五个教学环节，分别是：情境创设，引出课题；探究平面镜的成像特点，并利用成像特点作图；平面镜的应用；平面镜成像的不利影响；课堂反馈。每一环节列出对应的教学目标，授课教师开展教学活动的方式有：A.启发式；B.游戏式；C.小组讨论式；

D.学生自主探究；E.教师讲解。听课教师在听课过程中针对每一环节教师的教学活动选择相应的教学方式，并作出评价。

七、总结反思

本节设计的主导思想在教法和学法上都力求有所创新，让学生感到学习的新鲜和乐趣，从而进入创新学习的状态，提高学习效率。其核心有两点：教学求创新和以学生为主体。

学生在探究平面镜成像的特点的活动过程中，我一步一步地引导学生怎样利用桌上的器材，设计实验，验证各自的观点看法，引导学生进行实验，由于过高估计学生的能力，相当一部分学生不能参与交流讨论，尤其在设计实验方案环节，我说的还有点太多。同时感觉学生的思维能力、解决问题能力、动手能力较差，需要老师更多的指导，所以，在以后的教学中还需要我创设更多的机会，培养他们的探究能力、创新能力、动手能力，要不断地积累经验，总结失败的原因，使课堂能够更好地体现新课标理念。

初中物理虚像和实像篇(4)

物理实验是初中物理教学内容的重要组成部分，也是让学生通过观察实验现象，了解和认识物理概念和理论的有效途径．物理实验既可以通过教师讲解和演示，学生观察分析的方式，也可以让学生亲自制定实验方案，并动手操作演示的方式．

这样不但可以使学生更容易发现问题、提出问题和解决问题，对物理概念的理解进一步加深，而且可以有效调动学生学习的积极性和主动性，激发学生参与教学活动的热情．例如教师讲解“电阻”概念时，很多学生对书中电阻概念中的“阻碍作用”理解不是很透彻．教师可以设计如下简单实验，让学生分组操作，以帮助学生理解“阻碍作用”的含义:首先，教师可以让学生准备实验器材如滑动变阻器、若干导线、电流表和电压表等;然后教师让学生以相同电路，维持电压不变，改变滑动变阻器的阻值，用电流表测定回路中的实际电流数值，并将其记录下来;最后，教师让学生依据所测的数值，观察并找出其中存在的规律，学生经过分析总结，最终得出结论:电压一定，电阻越大，电流越小．

教师利用物理实验引导学生对物理概念进行探索和证明，既可以满足学生希望参与教学活动的心理需求，又可以在实验过程中锻炼学生的分析思维能力、动手操作能力和创新能力，使学生对概念的理解不再仅限于教师的讲解和理论说明，而是进入更深层次的思考探索层面，有效加强学生对概念的理解和掌握．

二、教师的形象演示要利用技术手段

利用多种技术手段也是初中物理教师在形象演示教学中需要注重的方面，尤其以多媒体技术和网络技术的灵活合理运用最为重要．相对于传统的演示方法，多媒体形象演示可以图文并茂，内容信息涵盖量更丰富，操作方法更为简单快捷，学生的感受和体会更为深刻．例如教师讲解“照相机与眼睛视力的纠正”的时候，很多学生对实像与虚像的概念理解存在疑惑．教师可以利用多媒体技术，向学生展示眼睛与照相机成像的动态变化，并结合讲解光线传播的原理，让学生观察实像与虚像的区别．教师还可以进一步通过多媒体向学生演示实像与虚像的成像原因，让学生在理解和掌握实像与虚像概念的同时，对凸透镜的成像原理有初步的认识．教师利用多媒体技术的形象演示，可以弥补传统演示手段的不足，让学生对物理概念的理解更接近理论本质．同时多媒体形象演示的动态变化可以更集中学生的注意力，引领学生主动思考和分析物理概念和现象，使教师的教学质量和教学效率在无形中获得提升．

初中物理虚像和实像篇(5)

[关键词]上位知识 下位知识 成像规律

凸透镜成像规律是初二物理的教学重点也是教学难点。突破这个难点，对培养学生学习物理的兴趣，对树立学生的自信心，对提高整体教学质量有着积极的意义。

（一）该规律成为教学难点的原因分析

1.从规律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，实像和虚像，放大和缩小。规律多，在不同的物距条件下所成像的性质不同。

2.从学生的思维特点找原因：初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。

3.从教师的教学策略找原因：有些教师自己做演示实验，只让学生观看，学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学，但由于引导学生分析的方法不当，最后只能由教师包办说出规律，失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材，对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够，如小孔成像。

（二）教学策略的理论根据

新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构，引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据奥苏伯尔的命题学习理论，新的学习内容同认知结构中的原有内容相结合的方式可以分为下位关系、上位关系和并列关系三种类型。

（三）讲究教学策略，化解教学难点

1.重视小孔成像规律的探究，初步建立实像的概念。

在苏科版物理教材八年级（上）第四章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题：在空的易拉罐的底部中央，用钉子敲个小孔，蒙上一层塑料薄膜，这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物，你看见了什么？记下所成像的特点，并试着加以解释。

与旧教材中有关小孔成像直接告诉学生相比，新教材这样处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置，观察远处景物，记录看到像的特点，在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时，物距大于像距，学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物，让学生继续探究小孔到烛燃距离不同时像的特点，最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验建立描述像特点的概念：如实像、放大和缩小、倒立等，认识到像不总是缩小。为以后探究凸透镜成像做好上位知识准备。

2.做好平面镜成像的探究，通过比较认识实像与虚像的不同。

平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点，但从完善学生的认知结构分析，该实验使学生第一次知道虚像概念，认识比较实像与虚像的方法，为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个上位知识点。

3.让学生用凸透镜进行课前预探究，形成初步感性认识。

学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。仔细研究苏科物理八年级上第五章第一节的课后习题第四题：通过放大镜观看物体时，若适当增加放大镜与物体间的距离，看到的像是增大呢，还是缩小？若继续不断地增大放大镜与物体间的距离，看到的像将怎样变化呢？本题也属于实验类作业，这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验，教师应该把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看，学生认识到放大镜属于凸透镜，凸透镜不总是成放大的正立像，还能成放大的倒立像、缩小的倒立像，使学生对凸透镜能成不同的像有了感性认识。

4.精心设计《凸透镜成像规律》教案，为课堂探究做准备。

物理规律的教学适宜用探究式教学方法，如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律，这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律，教师要全盘考虑前后概念的联系，还要在新授课前进行教学设计，主要考虑以下几点：如何创设提问题的情境？引导学生提什么样的问题？采用什么实验装置？如何用器材进行探究？探究时需要观察、记录哪些数据和现象？如何引导学生分析数据、归纳出规律？其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述，学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像，教师应该引导学生提出这样的问题：当物体到凸透镜的距离不同时，物体通过凸透镜成的像有什么不同呢？这样提问题能使学生知道探究的目的，能引导学生寻找探究的方法，比其他提问方法效果好。

当学生得到许多实验数据后，老师这样问学生：“凸透镜究竟能成几种像呢？”引导学生先把像的种类分析出来，共有四种。继续追问：“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢？”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。

由于此实验得到的数据量大，数据规律不是明显的正比或反比定量关系，数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律，学生从来没有遇到，所以分析数据是本节课的最大难点，引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析，学生很难得出正确的结论。教师要发挥主导作用，引入分析数据的技术工具。

方法一：用电脑中的excel 软件分析，优点是在短时间内处理大量数据，学生兴趣浓厚。缺点是学生从屏幕上看到的仍然是数据信号，分析能力不强的学生还是得不出结论。

方法二：用贴图片法展示成像规律。课前，教师准备下列教具，在一张大白纸上画好凸透镜符号，画出主光轴，用1∶2的比例尺在主光轴上标出刻度线，标出一倍焦距处和两倍焦距处，目的是增大可见度。用不干胶纸制作表示物体和实像的小图片，小图片形状是：，每种形状的图片多做几个。当成缩小像时，用大表示物体，小表示像。当物体成放大实像时，用小表示物体，用大表示像。成等大像时，用表示物体，用表示像。在课堂上最后分析数据时使用这些小图片，根据成实像的三种现象，让学生根据物距、像距把小图片粘贴到白纸主光轴上，每种现象白纸上粘贴的图片数不超过十个为宜。最后让学生观察白纸上小图片的分布，学生就能方便地说出凸透镜的成像规律。

5.深入分析，加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后，教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。

（1）用《凸透镜成像动画》课件向学生展示凸透镜成像的连续变化规律，形成深刻的印象。总结出成实像或虚像时，当物距连续变化，引起像和像距的变化规律。利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距处的特殊意义。

（2）凸透镜所成像性质之间的关联。凸透镜成像的性质可从正立或倒立、放大或缩小、虚像或实像三方面描述。这些性质之间有关联，例如正立的像一定是放大的虚像，倒立的像一定是实像。通过教师示范，让学生再去挖掘其他的关联性质就能加深对该规律的理解。

（3）凸透镜成像与小孔成像的比较。当凸透镜成实像时，根据像距与物距的大小关系可以推定成像的性质，这与小孔成像现象相同。两者的共同点是：像距小于物距时，成倒立、缩小的实像；像距大于物距时，成倒立、放大的实像；像距等于物距时，成倒立、等大的实像。

在整个光学部分，教者应有全局一盘棋的思想，重视教学策略的研究，从总体上把握前后概念、规律之间的联系，杜绝凸透镜成像规律教学孤立化倾向，把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来，使学生在课堂探究时不必为一些概念花费较多的时间，让学生集中时间和精力去提出问题、设计实验、分析数据、归纳规律，这样就能化解探究凸透镜成像规律这个教学难点，使学生理解这一规律。

初中物理虚像和实像篇(6)

论文关键词：中考，探究凸透镜成像规律

 

“探究凸透镜成像规律”实验，不仅要求学生清楚凸透镜的光学作用（对任何光线均具有会聚作用），理解凸透镜的成像原理及其应用；而且要求学生同时具备一定的实验操作技能和知识整合能力。之因此决定了本实验既是初中光学教学的重点，同时也是光学教学的难点。这也是中考试题将“探究凸透镜成像规律”实验最为命题载体的重要原因。为了扩大凸透镜成像知识面，有利于“凸透镜成像规律”相关知识的整合。本文仅以人教版教材为例，对近年来中考试题中出现的关于“探究凸透镜成像规律”实验中延伸的相关内容进行归类分析。

一、教材中“探究凸透镜成像规律”实验的内容

1、探究当物距( U)大于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。

2、探究当物距( U)等于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。

3、探究当物距( U)大于凸透镜一倍焦距(f)小于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。

4、探究当物距( U)等于凸透镜一倍焦距(f)时，凸透镜能否成像。

5、探究当物距( U)小于凸透镜一倍焦距(f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。

为了便于分析比较和总结凸透镜成像规律，笔者将上述实验现象及其应用、凸透镜的成像规律等内容用表格呈现如下：

 

凸透镜成像规律

物距

( U)

像的性质

成像的位置（区间）

应 用

正立或倒立

放大或缩小

实像或

虚像

像与物在透镜

像距( v)

无穷远

倒立

变成一点

实像

两侧

v =f会聚在焦点

利用太阳光测凸透镜焦距

U＞2 f

倒立

缩小

实像

两侧

f＜v＜2 f

照相机

U=2 f

倒立

等大

实像

两侧

V=2 f

成实像大小的分界点

f ＜U＜2 f

倒立

放大

实像

两侧

v＞2 f

投影仪原理

U=f

不成像

 

 

无穷远

成实像与虚像的分界点

U＜ f

正立

放大

虚像

同侧

U＞v

放大镜

当物距U大于凸透镜一倍焦距f时，可成实像。当物距U逐渐增大时（物体远离凸透镜的焦点）初中物理论文初中物理论文，像距v随着减小、像的大小也同步减小；当物距U逐渐减小时（物体逐渐靠近凸透镜的焦点），像距v随着增大、像的大小也同步变大。由此可见；在凸透镜成像实验中，物距与像距及像的大小是反向变化的。

初中物理虚像和实像篇(7)

（一）该规律成为教学难点的原因分析

1.从规律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，实像和虚像，放大和缩小。规律多，在不同的物距条件下所成像的性质不同。

2.从学生的思维特点找原因：初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析数据归纳规律的能力不强。而理解并熟练掌握该规律必须具备一定的归纳能力和抽象思维能力。

3.从教师的教学策略找原因：有些教师自己做演示实验，只让学生观看，学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学，但由于引导学生分析的方法不当，最后只能由教师包办说出规律，失去探究实验的意义。有些教师不能深入研究新教材，对探究凸透镜成像实验前教材中要求学生做的一些成像实验重视不够，如小孔成像。

（二）教学策略的理论根据

新学习的物理概念、规律将进入学生的物理认知结构，引起认知结构的扩展、更新或重建。不同的学习内容、不同的学习顺序使认知结构的发生改变的方式也不同。根据奥苏伯尔的命题学习理论，新的学习内容同认知结构中的原有内容相结合的方式可以分为下位关系、上位关系和并列关系三种类型。

（三）讲究教学策略，化解教学难点

1.重视小孔成像规律的探究，初步建立实像的概念。

在苏科版物理教材八年级（上）第四章、第三节《光的直线传播》的课后习题中安排这样一道习题：在空的易拉罐的底部中央，用钉子敲个小孔，蒙上一层塑料薄膜，这样就制作一个针孔照相机。利用它观察窗外的景物，你看见了什么？记下所成像的特点，并试着加以解释。

与旧教材中有关小孔成像直接告诉学生相比，新教材这样处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置，观察远处景物，记录看到像的特点，在课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时，物距大于像距，学生只能看到倒立、缩小的实像。实验如果到此结束只能算完成一个阶段。应该用烛燃代替景物，让学生继续探究小孔到烛燃距离不同时像的特点，最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验建立描述像特点的概念：如实像、放大和缩小、倒立等，认识到像不总是缩小。为以后探究凸透镜成像做好上位知识准备。

2.做好平面镜成像的探究，通过比较认识实像与虚像的不同。

平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像特点，但从完善学生的认知结构分析，该实验使学生第一次知道虚像概念，认识比较实像与虚像的方法，为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个上位知识点。

3.让学生用凸透镜进行课前预探究，形成初步感性认识。

学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。仔细研究苏科物理八年级上第五章第一节的课后习题第四题：通过放大镜观看物体时，若适当增加放大镜与物体间的距离，看到的像是增大呢，还是缩小？若继续不断地增大放大镜与物体间的距离，看到的像将怎样变化呢？本题也属于实验类作业，这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验，教师应该把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看，学生认识到放大镜属于凸透镜，凸透镜不总是成放大的正立像，还能成放大的倒立像、缩小的倒立像，使学生对凸透镜能成不同的像有了感性认识。

4.精心设计《凸透镜成像规律》教案，为课堂探究做准备。

物理规律的教学适宜用探究式教学方法，如何在课堂上让学生探究凸透镜成像规律，这是长期困扰初中物理教师的难题。为让学生能顺利探究出此规律，教师要全盘考虑前后概念的联系，还要在新授课前进行教学设计，主要考虑以下几点：如何创设提问题的情境？引导学生提什么样的问题？采用什么实验装置？如何用器材进行探究？探究时需要观察、记录哪些数据和现象？如何引导学生分析数据、归纳出规律？其中提问题和分析数据是最易被忽视的教学环节。如上文所述，学生在探究此规律前应该知道凸透镜能成不同的像，教师应该引导学生提出这样的问题：当物体到凸透镜的距离不同时，物体通过凸透镜成的像有什么不同呢？这样提问题能使学生知道探究的目的，能引导学生寻找探究的方法，比其他提问方法效果好。

当学生得到许多实验数据后，老师这样问学生：“凸透镜究竟能成几种像呢？”引导学生先把像的种类分析出来，共有四种。继续追问：“在什么条件下凸透镜成倒立、缩小的实像呢？”激发学生进一步分析数据的兴趣。其余类推。

由于此实验得到的数据量大，数据规律不是明显的正比或反比定量关系，数据中蕴藏的规律属于界定范围的定性规律，学生从来没有遇到，所以分析数据是本节课的最大难点，引导学生正确分析出数据的规律是本节课的关键一环。教师如果直接让学生分析，学生很难得出正确的结论。教师要发挥主导作用，引入分析数据的技术工具。

方法一：用电脑中的Excel软件分析，优点是在短时间内处理大量数据，学生兴趣浓厚。缺点是学生从屏幕上看到的仍然是数据信号，分析能力不强的学生还是得不出结论。

方法二：用贴图片法展示成像规律。课前，教师准备下列教具，在一张大白纸上画好凸透镜符号，画出主光轴，用1∶2的比例尺在主光轴上标出刻度线，标出一倍焦距处和两倍焦距处，目的是增大可见度。用不干胶纸制作表示物体和实像的小图片，小图片形状是：，每种形状的图片多做几个。当成缩小像时，用大表示物体，小表示像。当物体成放大实像时，用小表示物体，用大表示像。成等大像时，用表示物体，用表示像。在课堂上最后分析数据时使用这些小图片，根据成实像的三种现象，让学生根据物距、像距把小图片粘贴到白纸主光轴上，每种现象白纸上粘贴的图片数不超过十个为宜。最后让学生观察白纸上小图片的分布，学生就能方便地说出凸透镜的成像规律。

5.深入分析，加深对凸透镜成像规律的理解。学生初步理解凸透镜成像规律后，教师应该引导学生深入分析加深对该规律的理解。

（1）用《凸透镜成像动画》课件向学生展示凸透镜成像的连续变化规律，形成深刻的印象。总结出成实像或虚像时，当物距连续变化，引起像和像距的变化规律。利用课件让学生观察出两倍焦距和一倍焦距处的特殊意义。

（2）凸透镜所成像性质之间的关联。凸透镜成像的性质可从正立或倒立、放大或缩小、虚像或实像三方面描述。这些性质之间有关联，例如正立的像一定是放大的虚像，倒立的像一定是实像。通过教师示范，让学生再去挖掘其他的关联性质就能加深对该规律的理解。