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時(shí)間：2023-09-20 10:37:40
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇初中物理虛像和實(shí)像范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
例如在講解八年級(jí)物理第四章第二節(jié)《光的反射》一課時(shí)，我沒(méi)有直接表述光的反射定律，而是以一個(gè)趣味小實(shí)驗(yàn)開場(chǎng)：找來(lái)一面鏡子，把激光筆發(fā)出的光射向屏幕上的目標(biāo)字（不能直接射向目標(biāo)字），讓學(xué)生充分體驗(yàn)游戲的樂(lè)趣，探尋其中的奧秘。通過(guò)反復(fù)地調(diào)整鏡面的角度，最終實(shí)現(xiàn)游戲目標(biāo)。然后，我又通過(guò)多媒體CAI向?qū)W生呈現(xiàn)有關(guān)水中倒影、潛水艇等的圖片，讓學(xué)生進(jìn)一步了解成像的特點(diǎn)，最后與學(xué)生一起歸納和總結(jié)出光的反射定律……
整堂課下來(lái)，學(xué)生不僅感覺(jué)物理知識(shí)新鮮有趣，學(xué)得輕松愉悅，而且教師也沒(méi)有了枯燥的說(shuō)教，讓學(xué)生在體驗(yàn)與思考中獲取了知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了寓教于樂(lè)的教學(xué)目標(biāo)。
在初中物理教學(xué)中，教師既要加強(qiáng)雙基訓(xùn)練，又要從情感方面不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。物理知識(shí)來(lái)源于生活又應(yīng)用于生活，因此，在課堂教學(xué)中教師可以潛移默化地將生活中的物理知識(shí)“搬”到課堂之上。
例如在講解有關(guān)摩擦的知識(shí)時(shí)，教師就可以以自行車為例進(jìn)行重點(diǎn)講解。提問(wèn)：自行車的外輪胎上為什么要有凹凸不平的花紋設(shè)計(jì)？自行車剎車之后，自行車為什么會(huì)停止？這些問(wèn)題讓學(xué)生既很“簡(jiǎn)單”又有“內(nèi)涵”。
在上習(xí)題課時(shí)，教師要加強(qiáng)解題方法指導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生物理解題思維的多樣性與靈活性，力爭(zhēng)做到舉一反三，融會(huì)貫通。
例如在指導(dǎo)學(xué)生做選擇題時(shí)，常用的解題方法有判斷法、篩選法、比值法和估測(cè)法。在運(yùn)用判斷法時(shí)，先要弄清所給問(wèn)題中包含的概念、規(guī)律的正確內(nèi)容，并經(jīng)過(guò)必要的分析決定選項(xiàng)哪些是正確的。而其中的概念辨析又是最常見的考查方式。
例：關(guān)于被實(shí)像和虛像，下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A. 實(shí)像可在光屏上顯示出來(lái)，虛像不能。B. 虛像是人的幻覺(jué)，實(shí)像不是。C. 實(shí)像一定是由光的折射形成的，虛像一定是由光的反射形成的。D. 實(shí)像是縮小的，虛像是放大的。
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?？梢栽诮淌一?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。
“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，不僅要求學(xué)生清楚凸透鏡的光學(xué)作用（對(duì)任何光線均具有會(huì)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(shí)具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和知識(shí)整合能力。之因此決定了本實(shí)驗(yàn)既是初中光學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)，同時(shí)也是光學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。這也是中考試題將“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)最為命題載體的重要原因。為了擴(kuò)大凸透鏡成像知識(shí)面，有利于“凸透鏡成像規(guī)律”相關(guān)知識(shí)的整合。本文僅以人教版教材為例，對(duì)近年來(lái)中考試題中出現(xiàn)的關(guān)于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的內(nèi)容
1、探究當(dāng)物距( U)大于凸透鏡二倍焦距(2f)時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(shí)像或
虛像
像與物在透鏡
像距( v)
無(wú)窮遠(yuǎn)
倒立
變成一點(diǎn)
實(shí)像
兩側(cè)
v =f會(huì)聚在焦點(diǎn)
利用太陽(yáng)光測(cè)凸透鏡焦距
U＞2 f
倒立
縮小
實(shí)像
兩側(cè)
f＜v＜2 f
照相機(jī)
U=2 f
倒立
等大
實(shí)像
兩側(cè)
V=2 f
成實(shí)像大小的分界點(diǎn)
f ＜U＜2 f
倒立
放大
實(shí)像
兩側(cè)
v＞2 f
投影儀原理
U=f
不成像
無(wú)窮遠(yuǎn)
成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)
U＜ f
正立
放大
虛像
同側(cè)
U＞v
放大鏡
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）06-0182-02
一、通過(guò)分析小孔成像，初步建立實(shí)像的概念
在我們的物理教材《光的傳播》一節(jié)后有這樣一道關(guān)于小孔成像的習(xí)題：在空的易拉罐的底部中央，用釘子敲個(gè)小孔，罩上一層塑料薄膜，這樣就制作成了一個(gè)針孔照相機(jī)。利用它觀察窗外的景物，你看見了什么？記下所成像的特點(diǎn)，并試著加以解釋。針對(duì)這道習(xí)題，教師可以將學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生按小組在課下制作好實(shí)驗(yàn)裝置，并制造的針孔照相機(jī)觀察窗外的景物，記錄下看到的景物的像的特點(diǎn)。在課上，學(xué)生要匯報(bào)課下實(shí)驗(yàn)情況，并展示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，通過(guò)觀察不難發(fā)現(xiàn)，觀看窗外的景物時(shí)，學(xué)生只能看到倒立、縮小的實(shí)像。然后教師要根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況適當(dāng)拓展題目，用點(diǎn)燃的蠟燭代替景物，調(diào)整燭焰到小孔之間的距離，讓學(xué)生觀察成像的特點(diǎn)變化，最終總結(jié)出像距和物距與成像特點(diǎn)之間的關(guān)系，給學(xué)生在腦海中初步建立一個(gè)實(shí)像的概念，為討論分析凸透鏡成像規(guī)律打下基礎(chǔ)。
二、重視平面鏡成像，初步建立虛像概念
平面鏡成像知識(shí)雖然比較簡(jiǎn)單，但教師要充分重視平面鏡成像教學(xué)。因?yàn)槠矫骁R成像使學(xué)生第一次接觸了虛像的概念，只有打好基礎(chǔ)才能更好地更深入地學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律。有了平面鏡成像的知識(shí)基礎(chǔ)，在進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)時(shí)，教師可以將平面鏡成像與凸透鏡成像進(jìn)行對(duì)比講解，讓學(xué)生了解兩者的區(qū)別，從而使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)形成一個(gè)完整知識(shí)結(jié)構(gòu)。無(wú)論是小孔成像還是平面鏡成像都是研究凸透鏡成像的基礎(chǔ)，做好這些知識(shí)儲(chǔ)備，才能更好地學(xué)習(xí)凸透鏡成像。
三、精心設(shè)計(jì)凸透鏡成像課程教案
在設(shè)計(jì)凸透鏡成像的教案時(shí)，首先要選對(duì)教學(xué)方法，物理規(guī)律的教學(xué)比較適合用探究式的教學(xué)方式，但如何讓學(xué)生順利地探究出凸透鏡成像的規(guī)律，還需要教師全面考慮各個(gè)概念的前后聯(lián)系，精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。選好教學(xué)方法后，教師還要考慮課堂實(shí)驗(yàn)要采用什么實(shí)驗(yàn)器材；如何創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題；需要觀察到哪些現(xiàn)象；記錄哪些實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)；怎樣引導(dǎo)學(xué)生討論分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等教學(xué)會(huì)遇到問(wèn)題。本節(jié)課中，討論分析數(shù)據(jù)是的重點(diǎn)和難點(diǎn)，直接讓學(xué)生自己進(jìn)行分析，學(xué)生很難得出正確的結(jié)論，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，以便得出正確的凸透鏡成像的規(guī)律。
四、深入分析凸透鏡成像的規(guī)律
在課堂教學(xué)中，教師可以通過(guò)畫光路圖，給學(xué)生展示凸透鏡成像的連續(xù)變化規(guī)律，學(xué)會(huì)畫不同物距的凸透鏡成像的光路圖，可以使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律掌握的更加牢固。在總結(jié)成虛像還是實(shí)像時(shí)，要讓學(xué)生自己觀察物距連續(xù)變化時(shí)，像和像距的變化規(guī)律，并找出一倍焦距和兩倍焦距這兩個(gè)特殊位置，分析這兩個(gè)位置的特殊意義。
凸透鏡的成像可以從正立或倒立、縮小或放大、虛像或?qū)嵪袢齻€(gè)方面來(lái)描述，這些就是凸透鏡成像性質(zhì)，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)成像的虛實(shí)、像距和物距的關(guān)系、像距大小和像大小之間的關(guān)系、物距與像大小之間的關(guān)系等，引導(dǎo)學(xué)生從凸透鏡成像的過(guò)程出發(fā)，總結(jié)歸納凸透鏡成像的性質(zhì)和規(guī)律，并靈活地運(yùn)用它們解決具體問(wèn)題，以便更好地掌握凸透鏡成像知識(shí)。
將凸透鏡成像與小孔成像、平面鏡成像比較可以找出它們的異同點(diǎn)。凸透鏡成像是光經(jīng)過(guò)折射形成的像，可以分為以下幾類：小于一倍焦距時(shí)，成正立放大的虛像；等于一倍焦距時(shí)，成平行光不成像；大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，成倒立放大實(shí)像；等于二倍焦距時(shí)，成倒立等大實(shí)像；大于二倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像。小孔成像證明的是光沿直線傳播，成的是倒立的實(shí)像。而平面鏡成像的特點(diǎn)是像與物大小相等，像到鏡面的距離與物到鏡面的距離相等。所以只有凸透鏡所成的像為實(shí)像時(shí)，與小孔成像現(xiàn)象相同。
五、認(rèn)真解答課堂上學(xué)生遇到的問(wèn)題
凸透鏡成像一課中涉及到的實(shí)驗(yàn)探究，并且是教學(xué)中的難點(diǎn)，在課堂教學(xué)中學(xué)生難免會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題，如：學(xué)生在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，很可能會(huì)遇到像不能呈現(xiàn)在光屏上，或不能在光憑中央等問(wèn)題。此時(shí)，教師就要耐心教給學(xué)生調(diào)節(jié)的方法，并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)的重要性。在操作技巧方面，教師要給學(xué)生做好正確、標(biāo)準(zhǔn)的示范，引導(dǎo)學(xué)生正確實(shí)驗(yàn)。在探究思考時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生討論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立思考，得出結(jié)論。
六、適當(dāng)應(yīng)用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)
在課堂教學(xué)中，為了便于總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律，教師可以適當(dāng)利用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)，通過(guò)課件演示凸透鏡成像的過(guò)程。用鼠標(biāo)拖動(dòng)光源，隨著光源移動(dòng)讓學(xué)生觀察凸透鏡成像的大小、正倒，還有像距、物距發(fā)生的變化，多媒體呈現(xiàn)的動(dòng)態(tài)效果一目了然，可以給學(xué)生留下深刻的印象。學(xué)生可以將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和演示效果進(jìn)行對(duì)比，并討論分析出凸透鏡成像的規(guī)律。
七、及時(shí)做好課堂反饋
在課堂上教師要給學(xué)生留出一定時(shí)間，讓學(xué)生進(jìn)行課本知識(shí)的鞏固并進(jìn)行問(wèn)題反饋。教師可以將學(xué)生分組，讓學(xué)生以小組為單位互相進(jìn)行提問(wèn)測(cè)試，并統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果，使學(xué)生能夠及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況。教師通過(guò)反饋信息也可以及時(shí)了解授課效果的好壞，并針對(duì)集中存在的問(wèn)題進(jìn)行必要的鞏固和矯正。
總之，對(duì)于整個(gè)光學(xué)部分的教學(xué)，教師要注重教學(xué)策略，總攬全局，強(qiáng)調(diào)把握基本概念和性質(zhì)，并找準(zhǔn)性質(zhì)、規(guī)律之間的聯(lián)系。讓學(xué)生集中精力完成實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，保證每一個(gè)學(xué)生都能真正掌握凸透鏡成像的規(guī)律。
參考文獻(xiàn)：
[1]宋尚雪. 探究凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用 2011年11期
[2]劉連印. 談凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué) 2012年04期
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，這就是漁民叉魚時(shí)為什么要將魚叉向看到的魚的下方瞄準(zhǔn)的原因.若向看到的魚叉去，那只能叉到實(shí)際魚的虛像了!
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
光學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，歷年來(lái)，無(wú)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(diǎn)和難點(diǎn)。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(duì)凸透鏡成像規(guī)律的深刻理解，有效地提高了學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的得分率，較為輕松地解決了本章教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(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(diǎn)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(gè)凸透鏡，在數(shù)軸上標(biāo)出間距等于一倍焦距的特殊點(diǎn)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(jiǎn)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(shí)像。觀察圖像理解其原理的涵義有四點(diǎn)：
（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(shí)像且是倒立的。
（4）照相機(jī)的物距增大時(shí)，像距一定減小，物距減小時(shí)像距一定會(huì)增大（簡(jiǎn)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(shí)像。觀察圖像理解其原理的涵義有四點(diǎn)：
（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(shí)像且是倒立的。
（4）投影儀的物距增大時(shí)，像距一定減小，物距減小時(shí)像距一定增大（簡(jiǎn)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(diǎn)：
（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(shí)，像距變大，物距減小時(shí)像距一定變?。ê?jiǎn)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(shí)像時(shí)，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(shí)，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(shí)像時(shí)，有放大、等大和縮小的像，但成虛像時(shí)只有放大的像。
（3）一倍焦距處是成虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)；二倍焦距處，凸透鏡成等大的實(shí)像。因此二倍焦距處是成放大、縮小實(shí)像的分界點(diǎn)。
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距與像距變化相反；成虛像時(shí)，物距與像距變化相同。
（5）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，總有|u+v|≥4f，因此，當(dāng)物體和光屏的位置不變時(shí)，只移動(dòng)凸透鏡要得到兩次實(shí)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(wèn)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(shuō)法中正確的是（ ）
A.甲圖中成的是實(shí)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??；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(shí)像，一定是投影儀原理，所以A、B、D都是錯(cuò)誤的。因?yàn)榧讏D是虛像，物距和像距變化相同，乙圖是實(shí)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(huì)議入場(chǎng)時(shí)，采用人臉識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前0.5m處的人臉拍攝成數(shù)碼相片，通過(guò)信號(hào)線傳遞給計(jì)算機(jī)識(shí)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(shí)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(gè)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(guò)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
物 距
（u） 像的性質(zhì) 像 距
（v） 應(yīng) 用
大小 正倒 虛實(shí) 像、物位置
無(wú)窮遠(yuǎn) 一 點(diǎn) 異側(cè) v=f 測(cè)透鏡焦距（f=v）
u＞2f 縮小 倒立 實(shí)像 異側(cè) f＜v＜2f 照相機(jī)或眼睛
u=2f 等大 倒立 實(shí)像 異側(cè) V=2f 測(cè)焦距（f=v/2、f=u/2）
f＜u＜2f 放大 倒立 實(shí)像 異側(cè) v＞2f 投影儀、幻燈機(jī)
u=f 不成像 無(wú)窮遠(yuǎn) 平行光源或測(cè)焦距（f=u）
u＜f 放大 正立 虛像 同側(cè) v＞u 放大鏡
由規(guī)律表可看出凸透鏡成像牽涉到的概念多、成像特點(diǎn)變化多，很不容易記憶。興趣在初中學(xué)生中的學(xué)習(xí)生活有著很大餓幫助，他可以幫助學(xué)生激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)的動(dòng)力，物理老師在物理教學(xué)過(guò)程中也可以通過(guò)對(duì)各種工具的使用來(lái)激發(fā)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的興趣。其中口訣可以說(shuō)是一個(gè)十分好用的工具，他可以幫助學(xué)生在記憶的過(guò)程中，充滿了樂(lè)趣，同時(shí)還可以幫助學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)久的記憶，提高學(xué)習(xí)的效率。為此，我根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，把“凸透鏡成像規(guī)律”總結(jié)成了四句簡(jiǎn)明、易記、實(shí)用的口訣：“一倍焦距定虛實(shí)，二倍焦距定大??；物走遠(yuǎn)像變小，像如影子跟著跑?！?/p>
“一倍焦距定虛實(shí)”是說(shuō)物體放在凸透鏡的焦點(diǎn)處，不能成像；當(dāng)物距小于焦距（uf）時(shí)成實(shí)像，即焦點(diǎn)是凸透鏡成虛像或?qū)嵪竦姆纸琰c(diǎn)。
“二倍焦距定大小”是說(shuō)物距大于一倍焦距而小于二倍焦距（f
“物走遠(yuǎn)像變小”，即成實(shí)像時(shí)，物距變大像變小。
“像如影子跟著跑”，即物體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，像就向哪個(gè)方向移動(dòng)。
應(yīng)用上面四句口訣，就可以方便地根據(jù)物體或像移動(dòng)的方向與凸透鏡位置，確定物距、像距的大小，從而確定像的大小，解決有關(guān)問(wèn)題了。
例1：在物體由遠(yuǎn)處沿凸透鏡的主光軸向焦點(diǎn)移近的過(guò)程中，像到凸透鏡的距離與實(shí)像大小的變化情況是：
A、像到透鏡的距離逐漸增大，像逐漸變大
B、像到透鏡的距離逐漸增大，像逐漸變小
C、像到透鏡的距離逐漸減小，像逐漸變大
D、像到透鏡的距離逐漸減小，像逐漸變小
分析：物體由遠(yuǎn)處沿凸透鏡的主軸向焦點(diǎn)移近，由于“像如影子跟著跑”，所以像將沿物體移動(dòng)的方向移動(dòng)，即像離透鏡的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，也就是說(shuō)像距越來(lái)越大，又因?yàn)椤拔镒哌h(yuǎn)像變小”，那么，像也就逐漸變大。所以，應(yīng)選擇答案A。
例2：某同學(xué)拍畢業(yè)合影后，想拍一張單身像。攝影師應(yīng)采取的方法是：
A．使照相機(jī)靠近同學(xué)，同時(shí)鏡頭往后縮，離膠片近些
B．使照相機(jī)靠近同學(xué)，同時(shí)鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)些
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?。這些性質(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。
（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(shí)，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角. 入射角增大時(shí)，折射角也增大.
當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，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(gè)凸透鏡，來(lái)自物體的光經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，再通過(guò)視覺(jué)神經(jīng)把信息傳到大腦，產(chǎn)生視覺(jué).
① 近視眼是指遠(yuǎn)處的物體通過(guò)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?yàn)榘纪哥R對(duì)光線有發(fā)散作用，所以通過(guò)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(guò)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?yàn)橥雇哥R對(duì)光線有會(huì)聚作用，所以通過(guò)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(diǎn)
① 焦點(diǎn)是物體成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)，物體在焦點(diǎn)處不成像.
② 二倍焦距處是成放大與縮小像的分界點(diǎn)，在2f處，物體成等大的像.
③ 實(shí)像總是倒立的，虛像總是正立的
④ 實(shí)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(shí)，物大于像（即成縮小的像） ；物距小于像距時(shí)，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(shí)，“物（距）近、像（距） 遠(yuǎn)、像變大；物（距） 遠(yuǎn)、像（距）近、像變小”
⑧ 成實(shí)像時(shí)，物像“左右相反；上下顛倒”
2. 基本物理方法
（1） 建模法： 通過(guò)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(duì)比法： 通過(guò)對(duì)比了解凸透鏡的會(huì)聚作用與凹透鏡發(fā)散作用的區(qū)別.
（3） 歸納法： 通過(guò)歸納探討凸透鏡成像規(guī)律及特點(diǎn).
3. 易錯(cuò)易混的問(wèn)題
（1） 實(shí)像和虛像的區(qū)別
實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而形成的，在像的所在位置，有實(shí)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(zhǎng)線相交而成的，反射延長(zhǎng)線并不是實(shí)際光線，因而在虛像所在的位置，并沒(méi)有實(shí)際光線到達(dá)，用光屏是接收不到的. 實(shí)像和虛像的成因不同. 如： 小孔成實(shí)像是由于光的直線傳播；凸透鏡能成實(shí)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(guò)程.
（5） 會(huì)聚與相交 會(huì)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(diǎn)聚焦
1. 命題趨勢(shì)
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(shí)考查的重點(diǎn)內(nèi)容，多以填空、選擇、作圖為主，試題主要以“日常生活”、“社會(huì)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(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、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(shí)的應(yīng)用價(jià)值. 充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念. 同時(shí)，也重視開放性試題的設(shè)計(jì)，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(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，
2. 典題解析
題 1 在我國(guó)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(shí)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(gè)虛像，像的位置比潭底高，所以潭看起來(lái)要淺.
點(diǎn)評(píng) 我國(guó)古代很多文學(xué)詞語(yǔ)都蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)，這要求我們?cè)趯W(xué)好知識(shí)的同時(shí)，用心去挖掘蘊(yùn)藏在這些詞語(yǔ)內(nèi)部的物理知識(shí)，感受物理知識(shí)的價(jià)值和物理學(xué)的美，激發(fā)我們對(duì)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(lái)，最后光線回到空氣中. 當(dāng)光線由水中回到空氣中時(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)折射角為α.
點(diǎn)評(píng) 借助于圖像建立物理模型是光學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要方法之一，也是解決光學(xué)問(wèn)題的重要途徑.解決此類問(wèn)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(lái)加分析，從而解決問(wèn)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(zhǎng)各光線，它們的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，也為出射點(diǎn)，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(guò)畫圖還可知，圖A中的光線經(jīng)過(guò)透鏡后發(fā)散，框內(nèi)裝的是凹透鏡；圖B中的光線先會(huì)聚再發(fā)散，框內(nèi)裝的是凸透鏡， 結(jié)果如圖3所示.
點(diǎn)評(píng) “黑盒子”問(wèn)題是難度較大、綜合性較強(qiáng)的填圖題. 解決這類問(wèn)題時(shí)，要明確以下三點(diǎn)： （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(diǎn)，就是面鏡或透鏡所在的位置；（3） 根據(jù)面鏡或透鏡對(duì)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(huì)聚，凹透鏡使光線發(fā)散. 總之，光學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)要注重聯(lián)系生活實(shí)際，分析總結(jié)規(guī)律，運(yùn)用作圖法去解決實(shí)際問(wèn)題.
題 4 如圖4（a）所示，一條光線對(duì)著凸透鏡另一側(cè)的焦點(diǎn)射去，試確定它經(jīng)過(guò)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(diǎn)S，假設(shè)它是發(fā)光點(diǎn)，現(xiàn)利用三條特殊光線中任兩條作出S的像S′，因?yàn)檎凵涔饩€一定要通過(guò)像點(diǎn)，所以以連接PS′點(diǎn)即為所求的折射光線.
點(diǎn)評(píng) 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(guò)像點(diǎn). 利用特殊光線作出像點(diǎn)，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(wèn)題的重要方法.
題 5 小宇做完凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)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(gè)手表盤，如圖5（甲）所示. 把這個(gè)玻璃板放在蠟燭的位置上，并用平行光源對(duì)著玻璃板上的表盤照射，如圖5（乙）所示. 移動(dòng)光屏直到成清晰像為止. 此時(shí)表盤在光屏上所成的像是圖5（丙）中的哪一個(gè)？（） .
解析 像對(duì)于原來(lái)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(diǎn)評(píng) 特別強(qiáng)調(diào)的是重視實(shí)驗(yàn)，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，親歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和結(jié)論，列表對(duì)比相近或相類似的現(xiàn)象及規(guī)律，靈活運(yùn)用，加深理解光學(xué)規(guī)律，升華內(nèi)化為自己的知識(shí)和技能.
題 6 在研究凸透鏡成像情況的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰到凸透鏡的距離是20cm時(shí)，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個(gè)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(shí)，光屏上可得到縮小的像
D. 當(dāng)蠟燭距透鏡的距離是10cm時(shí)，在光屏上得不到像
解析 本題是考查靈活運(yùn)用凸透鏡成像規(guī)律分析問(wèn)題的能力. 在凸透鏡成像中，若要分析物體經(jīng)過(guò)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(diǎn)，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(diǎn)的相對(duì)位置，再判斷像的性質(zhì)，根據(jù)題意，當(dāng)u=20cm時(shí)，在光屏上得到放大的像，可以知道此像一定是倒立的實(shí)像，則f
點(diǎn)評(píng) 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(shí)點(diǎn)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(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)正確解答.
題 7 將物體從物距為1.5f處移向3f處，在移動(dòng)過(guò)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(shí)像，在物距大于f時(shí)所成的像均為倒立實(shí)像. 在物體由1.5f移至3f的過(guò)程中，物體所成的像均為倒立的實(shí)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(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤. 在移動(dòng)過(guò)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(dòng)，像越來(lái)越小. 具體地說(shuō)，在1.5f時(shí)像最大，此時(shí)像比物大，由1.5f移至2f的過(guò)程，像始終比物大，但相差越來(lái)越?。辉?f處時(shí)像與物一樣大；由2f移至3f的過(guò)程，像都比物小，而且差別越來(lái)越大. 通過(guò)上述分析可知，選項(xiàng)C不正確，選項(xiàng)D正確.應(yīng)選A、D.
點(diǎn)評(píng) “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(huì)，在一個(gè)小展室里看見一個(gè)女導(dǎo)游正在介紹商品，試著與她握手，卻發(fā)現(xiàn)是一個(gè)虛擬導(dǎo)游，可望而不可及. 后來(lái)他發(fā)現(xiàn)這個(gè)女導(dǎo)游只是在一個(gè)玻璃屏風(fēng)后倒立的電視機(jī)屏幕上經(jīng)過(guò)處理的一個(gè)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(duì)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(gè)凸透鏡，這個(gè)“女導(dǎo)游”是電視機(jī)里的女導(dǎo)游經(jīng)屏風(fēng)成的實(shí)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(diǎn)評(píng) 實(shí)像由實(shí)際光線的交點(diǎn)組成，能夠用屏幕顯示. 虛像處沒(méi)有實(shí)際光線通過(guò)，它由出射光線的反方向延長(zhǎng)線交點(diǎn)組成，無(wú)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(shí)像.
題 9 初三年級(jí)同學(xué)在拍畢業(yè)照時(shí)，照相機(jī)鏡頭上正停著一只蒼蠅，則拍出來(lái)的照片（）
A. 會(huì)有一只正立、放大的蒼蠅
B. 不會(huì)出現(xiàn)蒼蠅，但有一個(gè)大黑點(diǎn)
C. 不會(huì)出現(xiàn)蒼蠅，但比正常情況下暗一些
D. 會(huì)有一只倒立、放大的蒼蠅
解析 物體經(jīng)過(guò)凸透鏡成像的過(guò)程是： 物體上一點(diǎn)反射后到達(dá)凸透鏡各點(diǎn)的光線，經(jīng)凸透鏡折射后都交于一點(diǎn)，一只蒼蠅停在凸透鏡上時(shí)遮住這一點(diǎn)折射后成像的光線，但其余各點(diǎn)的光線仍交于一點(diǎn). 從能量的角度看，只是到達(dá)光屏上的能量減少了一點(diǎn). 蒼蠅自身在一倍焦距內(nèi)，不會(huì)在膠片上成像，所以應(yīng)選C.
點(diǎn)評(píng) 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(huì)聚而成的，而不是只有三條特殊光線會(huì)聚而成的.
題 10 在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：
第一組同學(xué)依次把點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上. 但是，在實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到清晰的像，請(qǐng)你幫他們找出一個(gè)可能的原因： .
第1、2兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別進(jìn)行了若干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄在下面表格中. 請(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(shí)像但不在光屏上. 在物距小于焦距時(shí)，凸透鏡不會(huì)成實(shí)像；凸透鏡到物體的距離在1倍焦距處時(shí)，成像在無(wú)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(shí)，雖然成像，但像的位置離凸透鏡很遠(yuǎn)，光具座的長(zhǎng)度可能達(dá)不到，另外，因?yàn)楣饩咦鶠橐恢本€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(huì)或上或下離開光屏的位置，綜上所述，主要原因有三個(gè)： ① 由于物距小于或等于焦距，凸透鏡不能成實(shí)像； ② 凸透鏡成實(shí)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(shí)像，但光屏、凸透鏡、燭焰三者的中心不在同一高度.
對(duì)比實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)像情況下，物距相同時(shí)，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(diǎn)評(píng) 本題是探究凸透鏡成像規(guī)律中遇到的實(shí)際問(wèn)題，要求我們?cè)谔骄窟^(guò)程中善于觀察并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，認(rèn)真思考，不放過(guò)實(shí)驗(yàn)中遇到的任何問(wèn)題，提高自己的探究能力. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄歸納出實(shí)驗(yàn)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(gè)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(dòng)，可以看到，線軸在棉布上滾動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)到與棉布接觸時(shí)，由于受到了棉線上阻力的作用，使甲輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，故甲輪速度將變??；而甲輪與棉布接觸時(shí)，乙輪仍在光滑木塊上運(yùn)動(dòng)，不受阻力作用，故乙輪速度大小不變；通過(guò)（1） 、（2） 兩圖的類比可知光由空氣斜射入玻璃時(shí)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(yùn)用類比法的例子是比較多的， 如水流類比電流等.
點(diǎn)評(píng) 本題是集物理知識(shí)與物理方法為一體的新題型，新課程要求我們?cè)谡莆瘴锢碇R(shí)的同時(shí)，還要掌握一定的物理研究方法，同時(shí)還要滲透情感、態(tài)度與價(jià)值觀的教育.
三 創(chuàng)新試題
3. 在研究光的折射時(shí)，小明知道了光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角；光從水斜射入空氣中時(shí)，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(shí)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(gè)問(wèn)題，他在老師的指導(dǎo)下做了如下實(shí)驗(yàn)： 讓一激光手電筒射出的光束從水斜射入玻璃；再?gòu)牟Ａб来涡鄙淙氡?、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(duì)小明提出的問(wèn)題，仔細(xì)觀察圖中的光路，對(duì)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(qǐng)?jiān)趫D10中畫出光由玻璃斜射入酒精時(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)，折射光線離法線越來(lái)越遠(yuǎn)，且越來(lái)越弱，反射光線卻越來(lái)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(shí)存在；而讓光線從空氣射向玻璃時(shí)，無(wú)論怎樣改變?nèi)肷浣?，折射光線和反射光線都同時(shí)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(shí)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(qǐng)回答下面問(wèn)題：
（1） 用符號(hào)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置. 他們?cè)诠饩咦舷裙潭ń咕酁閒1的凸透鏡，按表1中的物距u依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，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(yùn)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(shí)像時(shí)，像距隨物距的增大而減小
（2） 1與4（或2與5，或3與6）
滬科版八年級(jí)物理第四章第二節(jié)（光的反射），第二課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)探究“平面鏡成像”（P58），在這一課的教學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)出平面鏡成像的特點(diǎn)，算是達(dá)到了教學(xué)的目的和要求。但是，我們想過(guò)沒(méi)有，我們要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，在條件允許的情況下或者沒(méi)有條件也要盡量創(chuàng)造條件，讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，主動(dòng)獲取知識(shí)。而學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，我們盡量做到變難為易，讓學(xué)生有寬松時(shí)間，讓學(xué)生做起來(lái)得心應(yīng)手，讓學(xué)生在成功中獲得喜悅?，F(xiàn)在就本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的一點(diǎn)看法和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見與同行們商榷。
一、虛實(shí)像的探討
在本節(jié)教材中有一個(gè)“加油站，物理學(xué)中把能呈現(xiàn)在光屏上的像稱為實(shí)像；不能在光屏上呈現(xiàn)，只能用眼睛直接看到的像稱為虛像?！北救苏J(rèn)為“加油站”的目的是讓學(xué)生了解實(shí)像與虛像的區(qū)別。但其中“只能用眼睛直接看到的像稱為虛像”這種說(shuō)法有不對(duì)之處。因?yàn)樘撓癫皇菍?shí)際光線會(huì)聚而成，直接用眼睛看是看不到的。比如：在該實(shí)驗(yàn)中成的虛像要透過(guò)玻璃才能看到，不透過(guò)玻璃看不到。再如物體在凸透鏡的一倍焦距內(nèi)成正立放大的虛像，也要透過(guò)凸透鏡才能看到，不透過(guò)凸透鏡是看不到的。我們把玻璃和凸透鏡都看作是光學(xué)元件，說(shuō)明虛像只能通過(guò)光學(xué)元件才能看到。
關(guān)于實(shí)像和虛像的區(qū)別，應(yīng)該從兩個(gè)方面：
1、理論法：實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而成，虛像是實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成。（要求老師掌握，便于執(zhí)教過(guò)程中在解決一些疑難問(wèn)題時(shí)不犯知識(shí)性的錯(cuò)誤）。
2、實(shí)驗(yàn)法：實(shí)像可以呈現(xiàn)在光屏上，肉眼能直接觀察，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，肉眼不能直接觀察，只有通過(guò)光學(xué)元件才能觀察到。
二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見
無(wú)論在課改前，還是課改后，“研究平面鏡成像的特點(diǎn)”這一實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作步驟都完全一樣。
器材：兩支完全一樣的蠟燭，一塊玻璃板，玻璃板支架，一張紙，一個(gè)光屏，一把直尺和火柴。
操作步驟：
（a）將玻璃板垂直架在紙上，在玻璃板上一個(gè)側(cè)面立一支點(diǎn)燃的蠟燭，透過(guò)玻璃板觀察其另一側(cè)面后的蠟燭的像。
（b）將光屏放到像的位置，不透過(guò)玻璃板，直接觀察光屏上有無(wú)像；
（c）將相同的未點(diǎn)燃的蠟燭放在像的位置，觀察像與蠟燭的大小關(guān)系。
（d）用直尺量出蠟燭和像到玻璃板的距離。
分析：由（a）、（b）步驟總結(jié)：平面鏡成像為正立虛像沒(méi)有疑問(wèn)。
由（c）步驟總結(jié)，像與物的大小相同，沒(méi)有疑問(wèn)。
但是由（d）步驟來(lái)確定像與物的位置關(guān)系時(shí)，我的認(rèn)為是意圖較好，但不適合課堂，因?yàn)榘严灎T和玻璃豎立在紙面上拿上拿下，又加上蠟燭不易立穩(wěn)，還要在紙面上作記號(hào)，連線，再用刻度尺來(lái)測(cè)量距離等就相當(dāng)費(fèi)時(shí)。所以，無(wú)論是學(xué)生分組探究還是教師演示，往往是一次實(shí)驗(yàn)就草率了事，總結(jié)出“像和物的連線與鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等”。這樣的結(jié)論，難道你不擔(dān)心，學(xué)生會(huì)懷疑是偶然性嗎？如果是教師演示的話，我怕學(xué)生還會(huì)懷疑，這是一種特殊，是老師的有意設(shè)置。
為了避免學(xué)生的懷疑，我上這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課時(shí)，就不用紙和刻度尺，改用了光具座（光具座上有刻度標(biāo)尺），其他器材與教材相同。
課前準(zhǔn)備：每組一個(gè)固定玻璃的木方，通過(guò)木方能將玻璃豎立固定在光具座的支柱上（玻璃可以水平轉(zhuǎn)動(dòng)），每組二個(gè)內(nèi)徑與支柱和蠟燭直徑相同的塑料管，能將支柱與蠟燭連接，且豎立固定于光具座上。
實(shí)驗(yàn)步驟：與教材上的（a）（b）（c）（d）四步驟一樣，但對(duì)比起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)略有顯現(xiàn)：①不用在桌面上墊紙，不會(huì)擔(dān)心蠟燭立不穩(wěn)，不作記號(hào)，不連線，不用刻尺測(cè)量距離（在光具座刻度標(biāo)尺上直接讀數(shù)，既省時(shí)又準(zhǔn)確），更不用把蠟燭拿上拿下。②在整個(gè)探究過(guò)程中，只需在光具座上移動(dòng)兩支蠟燭，就可重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，不就避免了一個(gè)擔(dān)心，“學(xué)生懷疑是偶然性，特殊性嗎？”③對(duì)于具有發(fā)展?jié)撃艿膶W(xué)生，我們將光具座左右適當(dāng)偏倒，學(xué)生會(huì)看到物體怎么變，像就怎么變，始終是關(guān)于平面鏡對(duì)稱。還可將玻璃水平旋轉(zhuǎn)，使燃燒的蠟燭不在玻璃正前方，在不同的角度同樣可觀察到蠟燭的成像。為什么不在玻璃正前方也能成像？又為什么在一邊看得到，在另一邊卻看不到呢？讓同學(xué)們?nèi)ニ伎及桑∪绻獙?duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析，就能順理成章的總結(jié)出平面鏡成像是由于光的反射而形成的。
通過(guò)課堂實(shí)踐，“探究平面鏡成像”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，不但學(xué)生確信我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得到的規(guī)律是普存在的規(guī)律，而且還能做到分層次教學(xué)，使不同的學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中都有收獲，比如：差生能報(bào)告觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；中等成績(jī)的學(xué)生基本能總結(jié)出“平面鏡成像”的規(guī)律；優(yōu)秀學(xué)生能做一些超越教材要求探究（如：沒(méi)有在平面鏡正前方的物體能成像嗎？）。我認(rèn)為要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，我們一線教師引導(dǎo)學(xué)生用身邊的物品做實(shí)驗(yàn)材料，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)的可操作更強(qiáng)一些，多讓學(xué)生自主探究。
總之，教學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求是簡(jiǎn)單、直觀且能說(shuō)明問(wèn)題，更重要的是實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程也要體現(xiàn)分層次教學(xué)，要絕大多數(shù)學(xué)生能獲得最基本的知識(shí)，但知識(shí)的獲取“上不封頂”，所以又要能夠挖掘優(yōu)秀學(xué)生的潛能。
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“科學(xué)探究”是初中物理課程的重要內(nèi)容，是初中物理新課標(biāo)提出的一種全新的教學(xué)方式。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)：“義務(wù)教育階段的物理課程要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的物理知識(shí)與技能，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶。”
科學(xué)探究的程序是：提出問(wèn)題—猜想與假設(shè)—制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)—分析與論證—評(píng)估—交流與合作。單從這一點(diǎn)看，科學(xué)探究就是對(duì)新課標(biāo)精神的具體落實(shí)，與傳統(tǒng)的接受性和訓(xùn)練性學(xué)習(xí)相比較，科學(xué)探究具有更強(qiáng)的問(wèn)題性、參與性、實(shí)踐性和開放性?？茖W(xué)探究是一種旨在轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神的教學(xué)方法。科學(xué)探究教學(xué)就是要讓學(xué)生體驗(yàn)和領(lǐng)悟科學(xué)的思想、科學(xué)的觀念和研究問(wèn)題的方法?？茖W(xué)探究教學(xué)對(duì)教師提出了更高的要求。然而，在科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐中呈現(xiàn)出兩個(gè)突出矛盾：一是課堂時(shí)間少和探究過(guò)程多的矛盾；二是學(xué)生“自主”和教師“指導(dǎo)”的矛盾。如何解決科學(xué)探究教學(xué)中出現(xiàn)的兩個(gè)突出矛盾，更好地實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)呢？
一、根據(jù)新課標(biāo)要求側(cè)重部分環(huán)節(jié)
科學(xué)探究的活力在于：每個(gè)具體的探究都與另一個(gè)不一樣，它不是僵死的教條，無(wú)論是科學(xué)研究中的探究還是科學(xué)課程中的探究，都是如此。科學(xué)探究的七個(gè)基本要素不等于科學(xué)探究的七個(gè)環(huán)節(jié)，不追求探究的“完整性”，教學(xué)中的科學(xué)探究沒(méi)有一定的模式。因此，新課標(biāo)要求學(xué)生在科學(xué)探究教學(xué)過(guò)程中側(cè)重部分環(huán)節(jié)。一個(gè)課題探究究竟需要強(qiáng)化哪一個(gè)要素，應(yīng)該根據(jù)探究課題的特征、學(xué)生循序漸進(jìn)的要求進(jìn)行合理和全面規(guī)劃，只有不同的課題分別突出了不同的要素，學(xué)生所學(xué)才能深入和全面發(fā)展。
新課標(biāo)中科學(xué)探究課題側(cè)重要求（以“物理八年級(jí)上冊(cè)”為例）：
二、根據(jù)學(xué)生實(shí)際合理側(cè)重部分環(huán)節(jié)
科學(xué)探究指導(dǎo)需要教師和學(xué)生花費(fèi)較多的時(shí)間和精力，受教學(xué)時(shí)數(shù)的限制，頻繁運(yùn)用有一定困難。其實(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)方式也有可借鑒之處，我們要將科學(xué)探究教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際，合理側(cè)重部分環(huán)節(jié)，這樣才能在新一輪課改中走出一條成功的物理教學(xué)之路。
下面以“探究凸透鏡成像規(guī)律”的課題為例，談?wù)効茖W(xué)探究中的側(cè)重策略：
“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，新課標(biāo)要求我們完成“提問(wèn)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析”，并側(cè)重“實(shí)驗(yàn)、分析”。但根據(jù)學(xué)生實(shí)際僅合理側(cè)重“分析”，而“提問(wèn)、設(shè)計(jì)”都由傳統(tǒng)教學(xué)方式提出，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)化。
課堂上，全班學(xué)生分成了24個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每12個(gè)小組為一個(gè)大組，每個(gè)小組配一套實(shí)驗(yàn)器材，其中包括凸透鏡、光屏、發(fā)光體、光具座（帶刻度尺，都有支架）各1個(gè)。一個(gè)大組凸透鏡的焦距是15 cm，另一個(gè)大組凸透鏡的焦距是10 cm，發(fā)光體由幾個(gè)發(fā)光二極管組成，形狀是一個(gè)箭頭，高度3 cm。
教師讓全班學(xué)生共同探究凸透鏡成像的規(guī)律，焦距是15 cm的大組物距從6 cm開始，每增加3 cm取一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到39 cm，共獲得12組不同物距的數(shù)據(jù)，并填寫下表一。焦距是10 cm的大組物距從4 cm開始，每增加2 cm取一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到26 cm，共獲得12組不同物距的數(shù)據(jù)，并填寫下表二。
教師規(guī)定每個(gè)小組只測(cè)兩組數(shù)據(jù)，不同小組測(cè)量不同的物距，使得每組物距的數(shù)據(jù)都有兩個(gè)小組測(cè)量。教師告知學(xué)生，如果反復(fù)觀測(cè)不到發(fā)光體的像，便填寫“不能成像”，出現(xiàn)無(wú)法測(cè)到的數(shù)據(jù)，可暫時(shí)空著，看看能否從已測(cè)到的數(shù)據(jù)中得到一些啟發(fā)。這樣，除了物距為15 cm、18 cm、10 cm、12 cm等個(gè)別小組的測(cè)量遇到一些困難外，其他小組很快就完成了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集工作。表格中所有數(shù)據(jù)對(duì)各小組來(lái)說(shuō)都是共享的，教師要求學(xué)生從這些數(shù)據(jù)中總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律，這是本次探究活動(dòng)的重點(diǎn)。
要發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，教師提示學(xué)生觀察表格中像的虛實(shí)、正倒、長(zhǎng)度、像距四列數(shù)據(jù)，分別找出其中的規(guī)律。
首先，對(duì)凸透鏡的焦距是15 cm實(shí)驗(yàn)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：
1.對(duì)比實(shí)像和虛像的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：物距小于15 cm時(shí)成的像都是虛像；物距大于15 cm時(shí)則成實(shí)像。可以推想，物距等于15 cm時(shí)將不能成像，這就是物距為15 cm的測(cè)量小組無(wú)法獲得測(cè)量結(jié)果的原因。
2.對(duì)比像的正立和倒立的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：物距小于15 cm時(shí)成的像都是正立的；物距大于15 cm時(shí)像是倒立的。即：虛像都是正立的，實(shí)像都是倒立的。
3.比較像的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：成虛像時(shí)，感到像都被放大了；成實(shí)像時(shí)，測(cè)出的像有時(shí)被放大了，有時(shí)被縮小了。
進(jìn)一步對(duì)比數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物距是30 cm時(shí)，實(shí)像的長(zhǎng)度恰好為3 cm，跟發(fā)光體的長(zhǎng)度相同；當(dāng)物距大于30 cm時(shí)，實(shí)像長(zhǎng)度小于3 cm，是縮小的；當(dāng)物距在15 cm～30 cm之間時(shí)，實(shí)像長(zhǎng)度大于3 cm，是放大的。
4.比較像距的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)物距在15 cm～30 cm之間時(shí)，像距大于30 cm；當(dāng)物距大于30 cm時(shí)，像距在15 cm～30 cm之間。
學(xué)生還進(jìn)一步找到一些規(guī)律。例如，在成實(shí)像時(shí)，發(fā)光體離焦點(diǎn)越近，像的位置就離凸透鏡越遠(yuǎn)，這就是物距為18 cm的測(cè)量小組為什么找不到像的原因，因?yàn)榇藭r(shí)的像距已經(jīng)非常大了。按這條思路，果真在離凸透鏡約90 cm的位置上找到了物距為18 cm發(fā)光體的巨大實(shí)像。
隨后，在發(fā)現(xiàn)了一系列規(guī)律之后，教師要求各小組用概括的語(yǔ)言來(lái)陳述這些規(guī)律，為了使規(guī)律更有普適性，教師啟發(fā)學(xué)生用焦距f的長(zhǎng)度作為物距和像距的單位，即：15 cm用f表示，30 cm用2f表示。顯然，這樣陳述的規(guī)律更有普遍性。
規(guī)律的陳述應(yīng)該是簡(jiǎn)潔、有條理的，各小組都嘗試用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言來(lái)概括凸透鏡的成像規(guī)律。通過(guò)對(duì)各種陳述方式的對(duì)比，大家認(rèn)為按物距u的三種情況（u
