時間：2023-09-20 10:37:40
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例如在講解八年級物理第四章第二節《光的反射》一課時，我沒有直接表述光的反射定律，而是以一個趣味小實驗開場：找來一面鏡子，把激光筆發出的光射向屏幕上的目標字（不能直接射向目標字），讓學生充分體驗游戲的樂趣，探尋其中的奧秘。通過反復地調整鏡面的角度，最終實現游戲目標。然后，我又通過多媒體CAI向學生呈現有關水中倒影、潛水艇等的圖片，讓學生進一步了解成像的特點，最后與學生一起歸納和總結出光的反射定律……
整堂課下來，學生不僅感覺物理知識新鮮有趣，學得輕松愉悅，而且教師也沒有了枯燥的說教，讓學生在體驗與思考中獲取了知識，實現了寓教于樂的教學目標。
在初中物理教學中，教師既要加強雙基訓練，又要從情感方面不斷增強學生學習的信心。物理知識來源于生活又應用于生活，因此，在課堂教學中教師可以潛移默化地將生活中的物理知識“搬”到課堂之上。
例如在講解有關摩擦的知識時，教師就可以以自行車為例進行重點講解。提問：自行車的外輪胎上為什么要有凹凸不平的花紋設計？自行車剎車之后，自行車為什么會停止？這些問題讓學生既很“簡單”又有“內涵”。
在上習題課時，教師要加強解題方法指導，增強學生物理解題思維的多樣性與靈活性，力爭做到舉一反三，融會貫通。
例如在指導學生做選擇題時，常用的解題方法有判斷法、篩選法、比值法和估測法。在運用判斷法時，先要弄清所給問題中包含的概念、規律的正確內容，并經過必要的分析決定選項哪些是正確的。而其中的概念辨析又是最常見的考查方式。
例：關于被實像和虛像，下列說法正確的是（ ）。
A. 實像可在光屏上顯示出來，虛像不能。B. 虛像是人的幻覺，實像不是。C. 實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. 實像是縮小的，虛像是放大的。
2教學設想
透鏡對光的作用，跟上一章學到的光的折射有關。所以應從復習光的折射入手，先通過作圖演示，再做實驗來幫助理解透鏡折光的道理。按照“復習光的折射（作圖演示）——認識透鏡——透鏡對光的作用——生活中的透鏡——探究凸透鏡成像規律”的順序授課，由淺入深，學生容易接受。
3教學過程
3.1復習光的折射作演示圖
（邊畫圖邊復習上一章內容）（如圖一）：一束光線從空氣穿過一塊厚薄不同的玻璃時，出射光線竟然向厚處偏折。
3.2認識透鏡
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，否則陽光會刺傷眼睛）
介紹光軸和光心時需告訴學生：凡通過光心的光線其傳播方向不變。
3.3透鏡對光的作用
從圖一可知：出射光線向厚處偏折，而凸透鏡中間厚，則光應向中間偏折；而凹透鏡邊緣厚，故光應向邊緣偏折（如圖二）
經過演示透鏡對光的作用則可驗證：凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。這樣會更容易理解凸透鏡為什么會將光線向中間偏折而起會聚作用。
①主光軸上的特殊點：光心、焦點
演示：拿一個凸透鏡的一面正對陽光，用紙在凸透鏡另一側，接住被凸透鏡折射出的陽光，并改變透鏡與紙的距離，將在紙上可看到一個最小、最亮的光點，這是凸透鏡將太陽射來的平行光會聚在一點，此點為焦點。焦點到光心的距離為焦距。將凸透鏡轉到另一面再做實驗，在紙上也會看到亮而小的焦點，故透鏡兩側都有焦點。
②介紹通過凸透鏡的三條光線：平行主軸的光線，經過焦點；射向光心的光線，方向不變；經過焦點的光線，平行主軸。
③介紹光路可逆性。
3.4生活中的透鏡
①照相機：可在膠片上看到一個縮小倒立實像。
②投影儀：可在屏幕上看到一個放大倒立實像。
以上兩個都有一個重要元件——凸透鏡
③放大鏡：眼睛透過透鏡看物體，可以看到一個放大正立虛像。放大鏡本身就是一個凸透鏡。
④物體和像所在凸透鏡的位置（演示：凸透鏡成倒立實像和正立虛像）
介紹實像和虛像的概念及物體和像在凸透鏡的位置：
a、實像與物體在凸透鏡兩側
b、虛像與物體在凸透鏡同側。
凸透鏡既可成實像又能成虛像，是根據物體放置位置而定。即跟物距有關。實像是倒立的且有大小之分，虛像是正立的，都是放大的。
3.5探究凸透鏡成像規律
①主軸上的特殊位置。（如圖三）所示：
②實驗：探究像的虛實、大小、正倒跟物距是何關系？找出凸透鏡成像規律。
這個實驗應選用一個凸透鏡、蠟燭、光屏、光具座、打火機等?？梢栽诮淌一驅嶒炇疫M行。
a、先測焦距。b、按課本66頁圖3.3—1組裝好實驗器材，并調節燭焰、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。
點燃蠟燭開始做實驗。要求：邊實驗邊將結果填入課本67頁表格中。
首先、將蠟燭放至大于2倍焦距處使u>2f并移動光屏觀看是否有像？像的性質？
其次、將蠟燭移至2倍焦距和焦點之間使f<u<2f并移動光屏觀看是否有像？像的性質？
第三、將蠟燭移至焦點處使u<f并移動光屏觀看是否有像？像的性質？
根據記錄在課本67頁表格中的結果分析：
當u>2f時，凸透鏡可成倒立、縮小的實像；
當f<u<2f時，凸透鏡可成倒立、放大的實像；
當u<f時，凸透鏡可成正立、放大的虛像。
在學生討論找出凸透鏡成像規律時，有學生提出這樣的問題：“凸透鏡能否成既不縮小、也不放大，即跟物體同樣大的實像？”這時有必要讓學生做下一步實驗：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倍焦距處向內移，凸透鏡成放大的實像，向外是成縮小的實像。由此可見只有蠟燭在2倍焦距處才成既不放大，也不縮小的實像，即像跟物體等大。
“探究凸透鏡成像規律”實驗，不僅要求學生清楚凸透鏡的光學作用（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用；而且要求學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教學的重點，同時也是光學教學的難點。這也是中考試題將“探究凸透鏡成像規律”實驗最為命題載體的重要原因。為了擴大凸透鏡成像知識面，有利于“凸透鏡成像規律”相關知識的整合。本文僅以人教版教材為例，對近年來中考試題中出現的關于“探究凸透鏡成像規律”實驗中延伸的相關內容進行歸類分析。
一、教材中“探究凸透鏡成像規律”實驗的內容
1、探究當物距( U)大于凸透鏡二倍焦距(2f)時，凸透鏡成像的性質及成像的區間。
2、探究當物距( U)等于凸透鏡二倍焦距(2f)時，凸透鏡成像的性質及成像的區間。
3、探究當物距( U)大于凸透鏡一倍焦距(f)小于凸透鏡二倍焦距(2f)時，凸透鏡成像的性質及成像的區間。
4、探究當物距( U)等于凸透鏡一倍焦距(f)時，凸透鏡能否成像。
5、探究當物距( U)小于凸透鏡一倍焦距(f)時，凸透鏡成像的性質及成像的區間。
為了便于分析比較和總結凸透鏡成像規律，筆者將上述實驗現象及其應用、凸透鏡的成像規律等內容用表格呈現如下：
凸透鏡成像規律
物距
( U)
像的性質
成像的位置（區間）
應 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
倒立
變成一點
實像
兩側
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
f＜v＜2 f
照相機
U=2 f
倒立
等大
實像
兩側
V=2 f
成實像大小的分界點
f ＜U＜2 f
倒立
放大
實像
兩側
v＞2 f
投影儀原理
U=f
不成像
無窮遠
成實像與虛像的分界點
U＜ f
正立
放大
虛像
同側
U＞v
放大鏡
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0182-02
一、通過分析小孔成像，初步建立實像的概念
在我們的物理教材《光的傳播》一節后有這樣一道關于小孔成像的習題：在空的易拉罐的底部中央，用釘子敲個小孔，罩上一層塑料薄膜，這樣就制作成了一個針孔照相機。利用它觀察窗外的景物，你看見了什么？記下所成像的特點，并試著加以解釋。針對這道習題，教師可以將學生進行分組，讓學生按小組在課下制作好實驗裝置，并制造的針孔照相機觀察窗外的景物，記錄下看到的景物的像的特點。在課上，學生要匯報課下實驗情況，并展示實驗的結果，通過觀察不難發現，觀看窗外的景物時，學生只能看到倒立、縮小的實像。然后教師要根據學生實驗情況適當拓展題目，用點燃的蠟燭代替景物，調整燭焰到小孔之間的距離，讓學生觀察成像的特點變化，最終總結出像距和物距與成像特點之間的關系，給學生在腦海中初步建立一個實像的概念，為討論分析凸透鏡成像規律打下基礎。
二、重視平面鏡成像，初步建立虛像概念
平面鏡成像知識雖然比較簡單，但教師要充分重視平面鏡成像教學。因為平面鏡成像使學生第一次接觸了虛像的概念，只有打好基礎才能更好地更深入地學習凸透鏡成像規律。有了平面鏡成像的知識基礎，在進行凸透鏡成像規律教學時，教師可以將平面鏡成像與凸透鏡成像進行對比講解，讓學生了解兩者的區別，從而使學生所學的知識形成一個完整知識結構。無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，做好這些知識儲備，才能更好地學習凸透鏡成像。
三、精心設計凸透鏡成像課程教案
在設計凸透鏡成像的教案時，首先要選對教學方法，物理規律的教學比較適合用探究式的教學方式，但如何讓學生順利地探究出凸透鏡成像的規律，還需要教師全面考慮各個概念的前后聯系，精心進行教學設計。選好教學方法后，教師還要考慮課堂實驗要采用什么實驗器材；如何創設情境，引導學生提出問題；需要觀察到哪些現象；記錄哪些實驗的數據；怎樣引導學生討論分析數據得出結論等教學會遇到問題。本節課中，討論分析數據是的重點和難點，直接讓學生自己進行分析，學生很難得出正確的結論，教師要引導學生對實驗數據進行分析總結，以便得出正確的凸透鏡成像的規律。
四、深入分析凸透鏡成像的規律
在課堂教學中，教師可以通過畫光路圖，給學生展示凸透鏡成像的連續變化規律，學會畫不同物距的凸透鏡成像的光路圖，可以使學生對凸透鏡成像的規律掌握的更加牢固。在總結成虛像還是實像時，要讓學生自己觀察物距連續變化時，像和像距的變化規律，并找出一倍焦距和兩倍焦距這兩個特殊位置，分析這兩個位置的特殊意義。
凸透鏡的成像可以從正立或倒立、縮小或放大、虛像或實像三個方面來描述，這些就是凸透鏡成像性質，教師要引導學生根據成像的虛實、像距和物距的關系、像距大小和像大小之間的關系、物距與像大小之間的關系等，引導學生從凸透鏡成像的過程出發，總結歸納凸透鏡成像的性質和規律，并靈活地運用它們解決具體問題，以便更好地掌握凸透鏡成像知識。
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。凸透鏡成像是光經過折射形成的像，可以分為以下幾類：小于一倍焦距時，成正立放大的虛像；等于一倍焦距時，成平行光不成像；大于一倍焦距小于二倍焦距時，成倒立放大實像；等于二倍焦距時，成倒立等大實像；大于二倍焦距時，成倒立縮小實像。小孔成像證明的是光沿直線傳播，成的是倒立的實像。而平面鏡成像的特點是像與物大小相等，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像時，與小孔成像現象相同。
五、認真解答課堂上學生遇到的問題
凸透鏡成像一課中涉及到的實驗探究，并且是教學中的難點，在課堂教學中學生難免會遇到這樣那樣的問題，如：學生在做凸透鏡成像的實驗時，很可能會遇到像不能呈現在光屏上，或不能在光憑中央等問題。此時，教師就要耐心教給學生調節的方法，并強調實驗前調節的重要性。在操作技巧方面，教師要給學生做好正確、標準的示范，引導學生正確實驗。在探究思考時，要鼓勵學生討論分析實驗數據，獨立思考，得出結論。
六、適當應用多媒體進行輔助教學
在課堂教學中，為了便于總結凸透鏡成像的規律，教師可以適當利用多媒體進行輔助教學，通過課件演示凸透鏡成像的過程。用鼠標拖動光源，隨著光源移動讓學生觀察凸透鏡成像的大小、正倒，還有像距、物距發生的變化，多媒體呈現的動態效果一目了然，可以給學生留下深刻的印象。學生可以將自己的實驗結果和演示效果進行對比，并討論分析出凸透鏡成像的規律。
七、及時做好課堂反饋
在課堂上教師要給學生留出一定時間，讓學生進行課本知識的鞏固并進行問題反饋。教師可以將學生分組，讓學生以小組為單位互相進行提問測試，并統計測試結果，使學生能夠及時了解自己的學習情況。教師通過反饋信息也可以及時了解授課效果的好壞，并針對集中存在的問題進行必要的鞏固和矯正。
總之，對于整個光學部分的教學，教師要注重教學策略，總攬全局，強調把握基本概念和性質，并找準性質、規律之間的聯系。讓學生集中精力完成實驗、分析數據、總結規律，保證每一個學生都能真正掌握凸透鏡成像的規律。
參考文獻：
[1]宋尚雪. 探究凸透鏡成像規律及其應用 2011年11期
[2]劉連印. 談凸透鏡成像規律的教學 2012年04期
下面我們通過一些光學器件所成的像來具體分析說明有關實像和虛像的區別.
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）上看到一個倒立的像，像能在光屏上呈現，說明它是實像，從形成原因上看，它是因為光在同一種均勻介質中沿直線傳播，在光屏上由實際光線會聚而成的.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，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上找到像，這就是說平面鏡所成的像不能呈現在光屏上，所以是虛像.另外從平面鏡成像的作圖中也能看出這一點，如圖2所示，物點S所發出(或反射出)的任意兩條光線經平面鏡反射后，其反射光線不能相交，而其兩條反射光線的反向延長線可以交于一點，這一點S′就是物點S所成的虛像.
3.在凸透鏡成像的規律中，其成像情況比較復雜，它實際上是光線經透鏡兩次折射后而形成的.從實驗可知，凸透鏡成像規律如下表所示：
從實驗現象可知，當u>f時的前兩種情況，我們能從光屏找到清晰的像，說明該像是實像.而當u＜f時，無論怎樣在光屏上都不能找到像，而透過凸透鏡觀察物體確能夠看到一個正立的放大的像，而此時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凸透鏡對光線作用中的三條特殊光線的作圖來說明，如圖3中的(a)、(b)、(c)所示.
從圖(a)、(b)中可以發現，它們的像都是由物體發光的光線經凸透鏡折射后實際光線會聚而成的，所以是實像；而(c)圖中的像是物體發出的光線經凸透鏡折射后，其折射光線的反向延長線相交而形成的，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判斷有關光學器件所成像的虛實.如在水上面的人看到水中的物體時，其成像光路圖如圖4所示，相信你已經根據成像光路圖判斷出人們看到是什么性質的像了吧，它就是虛像，而且實際物體的位置在像的下方，這就是漁民叉魚時為什么要將魚叉向看到的魚的下方瞄準的原因.若向看到的魚叉去，那只能叉到實際魚的虛像了!
除了以上介紹的光學器件所成的像以外，我們學習中還遇到其他的光學器件，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；望遠鏡、顯微鏡的成像情況比較復雜，這里不再介紹.
現在我們就根據前面介紹的方法，通過幾道例題來進一步加深我們對實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驗．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”則說明是實像，而小孔成像原理是光的直線傳播，并沒有對小孔的形狀進行約束，只是對小孔的大小有所要求.從實驗也可以發現像的形狀與小孔的形狀無關，只與物體的形狀相同，且是倒立的，所以該題的正確選項是D.
例2 如圖6是張敏同學拍攝的西湖大酒店風景相片，下面說法正確的是（ ）.
A．要想使大樓的像更大些，張敏應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，所以是實像，因而D是錯誤的；大樓在湖中的倒影是由于光的反射而形成的，所以B、C是錯誤的；在凸透鏡成像的實驗中，若要在光屏上得到較大的像，應減小物體到凸透鏡的距離，當然同時應當增加光屏(底片)到凸透鏡的距離，所以該題的正確選項是A.
例3 下列關于光現象的說法中，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．太陽光不能被分解為其他色光
解析 此題是關于光學規律的基本練習，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，通過前面的分析可知，它們所成的像都是虛像；而B選項中的入射角是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；太陽光是復色光，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，往往還要根據其他的相關規律來進行判斷，如在凸透鏡成像性質中，還可以根據物體到凸透鏡距離與凸透鏡焦距之間的關系來判斷；在平面鏡成像中，還可以根據其成像規律直接判斷.這就是說我們在知識學習的過程中要注意相關信息的聯系，這樣才能更全面地掌握知識.
下面是幾道基礎題，請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”)；后者是由于光的_______而形成的_______像．(填“虛”或“實”)
2.我們平時教室中的投影機成的像是虛像還是實像？為什么？
3.如圖7所示是小芳同學制作的模型照相機.通過調整內外紙筒的相對距離，可以在半透明膜上看到遠處景物倒立的像.使用此模型照相機，下列說法正確的是（ ）.
A．看到遠處景物的像是虛像
B．如果看遠處是很清晰，那么看近景時，應把內紙筒向外拉一些
C．應把內紙筒朝明亮的室外，凸透鏡朝較暗的室內
D． 凸透鏡與半透明膜之間的距離相當于凸透鏡的焦距
光學知識的應用，歷年來，無論在畢業考試還是中考都是必考內容。凸透鏡成像規律及其應用，是光學中的重中之重，一直都是初中物理教學中的重點和難點。本人利用數學中的“數軸模型”，把抽象的凸透鏡成像規律及其應用，直觀地反映在數軸圖像的不同區域，加深了學生對凸透鏡成像規律的深刻理解，有效地提高了學生對重點知識的得分率，較為輕松地解決了本章教學的重點和難點?，F介紹如下：
一、數軸圖像的建立
沿水平方向畫一條數軸，數軸的原點設在凸透鏡的中心，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，在數軸上標出間距等于一倍焦距的特殊點F、2F（如下圖所示）。
二、由數軸圖像得規律（數軸圖像以下簡稱“圖像”）
1.照相機原理：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）照相機的物距大于像距（u
（3）照相機的像是呈在光屏（膠片）上，所以是實像且是倒立的。
（4）照相機的物距增大時，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，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（uu的范圍內。
（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?。ê営洠簎與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；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。
（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，知道照相機的原理就能推出投影儀的原理。
三、利用圖像規律解決中考問題
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
C.甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變小；乙圖中凸透鏡遠離書本，所成的像也變小
D.甲圖中成像規律可應用于投影儀；乙圖中成像規律可應用于照相機
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，識別系統的攝像機可以自動將鏡頭前0.5m處的人臉拍攝成數碼相片，通過信號線傳遞給計算機識別。攝像機的鏡頭（ ）
A.相當于凸透鏡，焦距可為0.5m
B.相當于凹透鏡，焦距可為0.5m
C.相當于凸透鏡，焦距可為0.2m
D.相當于凹透鏡，焦距可為0.2m
解析：選C。本題考查的是照相機原理。此題應該讓學生明白攝像機實質是可以連續拍照的照相機，所以鏡頭相當于一個凸透鏡；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 像 距
（v） 應 用
大小 正倒 虛實 像、物位置
無窮遠 一 點 異側 v=f 測透鏡焦距（f=v）
u＞2f 縮小 倒立 實像 異側 f＜v＜2f 照相機或眼睛
u=2f 等大 倒立 實像 異側 V=2f 測焦距（f=v/2、f=u/2）
f＜u＜2f 放大 倒立 實像 異側 v＞2f 投影儀、幻燈機
u=f 不成像 無窮遠 平行光源或測焦距（f=u）
u＜f 放大 正立 虛像 同側 v＞u 放大鏡
由規律表可看出凸透鏡成像牽涉到的概念多、成像特點變化多，很不容易記憶。興趣在初中學生中的學習生活有著很大餓幫助，他可以幫助學生激發內在學習的動力，物理老師在物理教學過程中也可以通過對各種工具的使用來激發學生在物理學習過程中的興趣。其中口訣可以說是一個十分好用的工具，他可以幫助學生在記憶的過程中，充滿了樂趣，同時還可以幫助學生進行長久的記憶，提高學習的效率。為此，我根據實驗事實，把“凸透鏡成像規律”總結成了四句簡明、易記、實用的口訣：“一倍焦距定虛實，二倍焦距定大??；物走遠像變小，像如影子跟著跑?！?/p>
“一倍焦距定虛實”是說物體放在凸透鏡的焦點處，不能成像；當物距小于焦距（uf）時成實像，即焦點是凸透鏡成虛像或實像的分界點。
“二倍焦距定大小”是說物距大于一倍焦距而小于二倍焦距（f
“物走遠像變小”，即成實像時，物距變大像變小。
“像如影子跟著跑”，即物體向哪個方向運動，像就向哪個方向移動。
應用上面四句口訣，就可以方便地根據物體或像移動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，解決有關問題了。
例1：在物體由遠處沿凸透鏡的主光軸向焦點移近的過程中，像到凸透鏡的距離與實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：物體由遠處沿凸透鏡的主軸向焦點移近，由于“像如影子跟著跑”，所以像將沿物體移動的方向移動，即像離透鏡的距離越來越遠，也就是說像距越來越大，又因為“物走遠像變小”，那么，像也就逐漸變大。所以，應選擇答案A。
例2：某同學拍畢業合影后，想拍一張單身像。攝影師應采取的方法是：
A．使照相機靠近同學，同時鏡頭往后縮，離膠片近些
B．使照相機靠近同學，同時鏡頭往前伸，離膠片遠些
凸透鏡成像規律是初二物理的教學重點也是教學難點。突破這個難點，對培養學生學習物理的興趣，對樹立學生的自信心，對提高整體教學質量有著積極的意義。
（一）該規律成為教學難點的原因分析
1.從規律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，實像和虛像，放大和縮小。規律多，在不同的物距條件下所成像的性質不同。
2.從學生的思維特點找原因：初二年級正處在形象思維向抽象思維過渡的階段，學生分析數據歸納規律的能力不強。而理解并熟練掌握該規律必須具備一定的歸納能力和抽象思維能力。
3.從教師的教學策略找原因：有些教師自己做演示實驗，只讓學生觀看，學生只能死記硬背成像規律。有些教師也使用探究式教學，但由于引導學生分析的方法不當，最后只能由教師包辦說出規律，失去探究實驗的意義。有些教師不能深入研究新教材，對探究凸透鏡成像實驗前教材中要求學生做的一些成像實驗重視不夠，如小孔成像。
（二）教學策略的理論根據
新學習的物理概念、規律將進入學生的物理認知結構，引起認知結構的擴展、更新或重建。不同的學習內容、不同的學習順序使認知結構的發生改變的方式也不同。根據奧蘇伯爾的命題學習理論，新的學習內容同認知結構中的原有內容相結合的方式可以分為下位關系、上位關系和并列關系三種類型。
（三）講究教學策略，化解教學難點
1.重視小孔成像規律的探究，初步建立實像的概念。
在蘇科版物理教材八年級（上）第四章、第三節《光的直線傳播》的課后習題中安排這樣一道習題：在空的易拉罐的底部中央，用釘子敲個小孔，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制作一個針孔照相機。利用它觀察窗外的景物，你看見了什么？記下所成像的特點，并試著加以解釋。
與舊教材中有關小孔成像直接告訴學生相比，新教材這樣處理小孔成像現象有它的絕妙之處。利用小組合作方式先讓學生課后制作好實驗裝置，觀察遠處景物，記錄看到像的特點，在課堂匯報、展示實驗成果。由于觀察窗外景物時，物距大于像距，學生只能看到倒立、縮小的實像。實驗如果到此結束只能算完成一個階段。應該用燭燃代替景物，讓學生繼續探究小孔到燭燃距離不同時像的特點，最終歸納出像的特點和物距、像距的關系。學生通過這個探究實驗建立描述像特點的概念：如實像、放大和縮小、倒立等，認識到像不總是縮小。為以后探究凸透鏡成像做好上位知識準備。
2.做好平面鏡成像的探究，通過比較認識實像與虛像的不同。
平面鏡成像一直是初中物理的重要探究實驗。把該探究實驗孤立看只不過是平面鏡成像特點，但從完善學生的認知結構分析，該實驗使學生第一次知道虛像概念，認識比較實像與虛像的方法，為以后探究凸透鏡成像規律又準備了一個上位知識點。
3.讓學生用凸透鏡進行課前預探究，形成初步感性認識。
學生對凸透鏡成像沒有感性認識，讓他們直接探究凸透鏡成像規律，學生往往覺得無所適從不知道從哪里開始探究，不知道究竟探究什么。仔細研究蘇科物理八年級上第五章第一節的課后習題第四題：通過放大鏡觀看物體時，若適當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？本題也屬于實驗類作業，這是在學生探究凸透鏡成像規律前預備實驗，教師應該把凸透鏡發給學生讓學生做一做、看一看，學生認識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，使學生對凸透鏡能成不同的像有了感性認識。
4.精心設計《凸透鏡成像規律》教案，為課堂探究做準備。
物理規律的教學適宜用探究式教學方法，如何在課堂上讓學生探究凸透鏡成像規律，這是長期困擾初中物理教師的難題。為讓學生能順利探究出此規律，教師要全盤考慮前后概念的聯系，還要在新授課前進行教學設計，主要考慮以下幾點：如何創設提問題的情境？引導學生提什么樣的問題？采用什么實驗裝置？如何用器材進行探究？探究時需要觀察、記錄哪些數據和現象？如何引導學生分析數據、歸納出規律？其中提問題和分析數據是最易被忽視的教學環節。如上文所述，學生在探究此規律前應該知道凸透鏡能成不同的像，教師應該引導學生提出這樣的問題：當物體到凸透鏡的距離不同時，物體通過凸透鏡成的像有什么不同呢？這樣提問題能使學生知道探究的目的，能引導學生尋找探究的方法，比其他提問方法效果好。
當學生得到許多實驗數據后，老師這樣問學生：“凸透鏡究竟能成幾種像呢？”引導學生先把像的種類分析出來，共有四種。繼續追問：“在什么條件下凸透鏡成倒立、縮小的實像呢？”激發學生進一步分析數據的興趣。其余類推。
由于此實驗得到的數據量大，數據規律不是明顯的正比或反比定量關系，數據中蘊藏的規律屬于界定范圍的定性規律，學生從來沒有遇到，所以分析數據是本節課的最大難點，引導學生正確分析出數據的規律是本節課的關鍵一環。教師如果直接讓學生分析，學生很難得出正確的結論。教師要發揮主導作用，引入分析數據的技術工具。
方法一：用電腦中的Excel 軟件分析，優點是在短時間內處理大量數據，學生興趣濃厚。缺點是學生從屏幕上看到的仍然是數據信號，分析能力不強的學生還是得不出結論。
方法二：用貼圖片法展示成像規律。課前，教師準備下列教具，在一張大白紙上畫好凸透鏡符號，畫出主光軸，用1∶2的比例尺在主光軸上標出刻度線，標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像的小圖片，小圖片形狀是：，每種形狀的圖片多做幾個。當成縮小像時，用大表示物體，小表示像。當物體成放大實像時，用小表示物體，用大表示像。成等大像時，用表示物體，用表示像。在課堂上最后分析數據時使用這些小圖片，根據成實像的三種現象，讓學生根據物距、像距把小圖片粘貼到白紙主光軸上，每種現象白紙上粘貼的圖片數不超過十個為宜。最后讓學生觀察白紙上小圖片的分布，學生就能方便地說出凸透鏡的成像規律。
5.深入分析，加深對凸透鏡成像規律的理解。學生初步理解凸透鏡成像規律后，教師應該引導學生深入分析加深對該規律的理解。
（1）用《凸透鏡成像動畫》課件向學生展示凸透鏡成像的連續變化規律，形成深刻的印象。總結出成實像或虛像時，當物距連續變化，引起像和像距的變化規律。利用課件讓學生觀察出兩倍焦距和一倍焦距處的特殊意義。
（2）凸透鏡所成像性質之間的關聯。凸透鏡成像的性質可從正立或倒立、放大或縮小、虛像或實像三方面描述。這些性質之間有關聯，例如正立的像一定是放大的虛像，倒立的像一定是實像。通過教師示范，讓學生再去挖掘其他的關聯性質就能加深對該規律的理解。
（3）凸透鏡成像與小孔成像的比較。當凸透鏡成實像時，根據像距與物距的大小關系可以推定成像的性質，這與小孔成像現象相同。兩者的共同點是：像距小于物距時，成倒立、縮小的實像；像距大于物距時，成倒立、放大的實像；像距等于物距時，成倒立、等大的實像。
（1） 光的折射規律
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.
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.
當光線垂直射向介質表面時，傳播方向不變. 在折射中光路是可逆的.
（2） 近視眼與遠視眼
人的眼睛的晶狀體相當于一個凸透鏡，來自物體的光經晶狀體成像于視網膜上，再通過視覺神經把信息傳到大腦，產生視覺.
① 近視眼是指遠處的物體通過晶狀體所成的像落在視網膜的前方，所以近視眼看不清遠處的物體. 因為凹透鏡對光線有發散作用，所以通過配戴凹透鏡可以使像成在視網膜上，起到矯正視力看清遠處物體的作用.
② 遠視眼是指近處的物體通過晶狀體所成的像落在視網膜的后方，所以遠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，虛像與物在同側.
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、像變大；物（距） 遠、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規律.
（2） 對比法： 通過對比了解凸透鏡的會聚作用與凹透鏡發散作用的區別.
（3） 歸納法： 通過歸納探討凸透鏡成像規律及特點.
3. 易錯易混的問題
（1） 實像和虛像的區別
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，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，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
這部分內容在各地中考題中均有出現，是光學部分知識考查的重點內容，多以填空、選擇、作圖為主，試題主要以“日常生活”、“社會生產”、“現代科技發展”和“自然現象”等同學們熟悉的現象，特別是一些同學們感興趣的“熟悉而又陌生”的自然現象和天文奇觀（如“日出”） 為命題背景，考查同學們對基礎知識、基本技能和基本原理的理解掌握情況，使同學們感受并領悟物理知識的應用價值. 充分體現了“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計，突出了科學研究方法、猜想與假設、數據分析以及得出結論等環節的考查. 較好地考查了同學們運用知識分析問題、解決問題的能力，
2. 典題解析
題 1 在我國古代就有關于光現象的描述，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”是光的現象；“疑水淺”是光的現象.
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 我國古代很多文學詞語都蘊含著豐富的物理知識，這要求我們在學好知識的同時，用心去挖掘蘊藏在這些詞語內部的物理知識，感受物理知識的價值和物理學的美，激發我們對物理學習的興趣.
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生一次折射，然后由水中的平面鏡發生反射，最后由水到空氣再次發生折射. 根據光的反射和折射的規律，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. 根據光路的可逆性，當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知識學習的重要方法之一，也是解決光學問題的重要途徑.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中的虛線框內的適當位置，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的框內裝有透鏡，圖C的框內裝有平面鏡. 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中的光線經過透鏡后發散，框內裝的是凹透鏡；圖B中的光線先會聚再發散，框內裝的是凸透鏡， 結果如圖3所示.
點評 “黑盒子”問題是難度較大、綜合性較強的填圖題. 解決這類問題時，要明確以下三點： （1） 根據光線在盒中是反射還是折射，判斷其中的光學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，凹透鏡使光線發散. 總之，光學復習時要注重聯系生活實際，分析總結規律，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的焦點射去，試確定它經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，假設它是發光點，現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 光路作圖是光學考查的基本內容，應熟練掌握三條特殊光線的作圖方法，在此基礎上，我們應把握像是折射光線相交而成的，物體發出的入射光線經凸透鏡后，其所有的折射光線必經過像點. 利用特殊光線作出像點，再利用以上規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 特別強調的是重視實驗，注意觀察實驗現象，親歷實驗探究過程，從實驗中總結規律和結論，列表對比相近或相類似的現象及規律，靈活運用，加深理解光學規律，升華內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，當燭焰到凸透鏡的距離是20cm時，在透鏡另一側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. 當蠟燭距透鏡的距離是40cm時，光屏上可得到縮小的像
D. 當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律分析問題的能力. 在凸透鏡成像中，若要分析物體經過透鏡后的成像性質，必須知道凸透鏡的焦距和物距，按凸透鏡成像規律“抓兩點，觀兩變”. 本題的關鍵是算出焦距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，根據題意，當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中數量最多、難度最大的一類題目，在初中光學中占有重要的地位，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，而凸透鏡成像性質的變化取決于物距與焦距關系的變化. 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，根據物距與焦距的關系的大小和凸透鏡的成像規律，運用數學知識正確解答.
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 根據凸透鏡的成像規律可知，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區域，像是放大的（即像比物大） ；在2f至3f區域，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.應選A、D.
點評 “放大”、“縮小”指像與物相比較的結果. 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游正在介紹商品，試著與她握手，卻發現是一個虛擬導游，可望而不可及. 后來他發現這個女導游只是在一個玻璃屏風后倒立的電視機屏幕上經過處理的一個形象而已
解析 從圖中不難發現，屏風前的“女導游”相對屏風后電視機里的女導游是倒立的，且兩者在屏風的兩側，故屏風相當于一個凸透鏡，這個“女導游”是電視機里的女導游經屏風成的實像. 再比較發現，看到的“女導游”比電視機里的女導游要大，根據凸透鏡的成像規律可知，電視機屏幕與玻璃屏風的距離（即物距u） 應滿足： 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 初三年級同學在拍畢業照時，照相機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. 不會出現蒼蠅，但有一個大黑點
C. 不會出現蒼蠅，但比正常情況下暗一些
D. 會有一只倒立、放大的蒼蠅
解析 物體經過凸透鏡成像的過程是： 物體上一點反射后到達凸透鏡各點的光線，經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，只是到達光屏上的能量減少了一點. 蒼蠅自身在一倍焦距內，不會在膠片上成像，所以應選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律的實驗中：
第一組同學依次把點燃的蠟燭、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行了若干次操作，并把實驗數據準確記錄在下面表格中. 請分析以上數據，你能得到什么結論？（寫出兩條即可）
解析 本題是一道發散性的實驗現象分析題. （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，成像在無窮遠處；當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，光具座的長度可能達不到，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.
對比實驗記錄數據從以下方面入手，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（近） ，像離凸透鏡越近（遠） ；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；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現問題，認真思考，不放過實驗中遇到的任何問題，提高自己的探究能力. 通過實驗數據記錄歸納出實驗結論也是科學探究中的一種能力，要特別注意挖掘題目中的內涵，找出規律.
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，使甲輪的運動狀態發生改變，故甲輪速度將變??；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生折射的原因可能是光的傳播速度發生了變化；初中物理中關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、態度與價值觀的教育.
三 創新試題
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： 光在其他透明介質的分界面發生折射時有什么規律呢？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中的傳播速度，如下表. 試回答：
（1） 針對小明提出的問題，仔細觀察圖中的光路，對照表格中的數據進行分析，你能得出什么結論？
（2） 根據你得出的結論，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，華南中學初三（2）班STS課外興趣小組，在探究折射角與入射角關系時，將一束光從玻璃射向空氣，發現光在玻璃和空氣的分界面處同時發生折射和反射現象，且折射角大于入射角；當入射角不斷增大時，折射光線離法線越來越遠，且越來越弱，反射光線卻越來越強；當入射角增大到某一角度α時，折射角達到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，當入射角小于α時，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，無論怎樣改變入射角，折射光線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，發現還是如此，這究竟是什么現象呢？
查閱資料得知，這種折射光線完全消失的現象叫全反射現象，折射角變成90°時的角度叫做臨界角，而且此現象在醫學和通信等方面都有廣泛的應用.
閱讀上面內容，請回答下面問題：
（1） 用符號γ將圖中折射角標出；
（2） 如果將一束光從空氣射向玻璃，. （填“ 能”、“不能”或“可能”） 發生全反射現象；
（3） 發生全反射現象的條件是：
5. 某小組同學在“研究凸透鏡成像規律”的實驗中，記下所用凸透鏡的焦距，按正確的方法安裝和調節好實驗裝置. 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依次進行實驗，每次都使光屏上燭焰的像最清晰，并將相應的像距v記錄在表1中. 然后他們換用焦距為f2的凸透鏡，重復上述實驗，并將數據記錄在表2中. 為了進一步探究物距u和像距v之間的關系，他們進行適量的運算，將結果分別記錄在表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斜射入傳播速度小的介質中，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）
滬科版八年級物理第四章第二節（光的反射），第二課時的教學內容是實驗探究“平面鏡成像”（P58），在這一課的教學學習過程中，都是通過實驗探究總結出平面鏡成像的特點，算是達到了教學的目的和要求。但是，我們想過沒有，我們要培養學生的觀察能力，通過觀察發現問題及分析問題解決問題的能力，在條件允許的情況下或者沒有條件也要盡量創造條件，讓學生自主進行實驗探究，主動獲取知識。而學生的實驗探究活動，我們盡量做到變難為易，讓學生有寬松時間，讓學生做起來得心應手，讓學生在成功中獲得喜悅。現在就本節教學內容的一點看法和實驗改進意見與同行們商榷。
一、虛實像的探討
在本節教材中有一個“加油站，物理學中把能呈現在光屏上的像稱為實像；不能在光屏上呈現，只能用眼睛直接看到的像稱為虛像?！北救苏J為“加油站”的目的是讓學生了解實像與虛像的區別。但其中“只能用眼睛直接看到的像稱為虛像”這種說法有不對之處。因為虛像不是實際光線會聚而成，直接用眼睛看是看不到的。比如：在該實驗中成的虛像要透過玻璃才能看到，不透過玻璃看不到。再如物體在凸透鏡的一倍焦距內成正立放大的虛像，也要透過凸透鏡才能看到，不透過凸透鏡是看不到的。我們把玻璃和凸透鏡都看作是光學元件，說明虛像只能通過光學元件才能看到。
關于實像和虛像的區別，應該從兩個方面：
1、理論法：實像是實際光線會聚而成，虛像是實際光線的反向延長線會聚而成。（要求老師掌握，便于執教過程中在解決一些疑難問題時不犯知識性的錯誤）。
2、實驗法：實像可以呈現在光屏上，肉眼能直接觀察，虛像不能呈現在光屏上，肉眼不能直接觀察，只有通過光學元件才能觀察到。
二、實驗改進意見
無論在課改前，還是課改后，“研究平面鏡成像的特點”這一實驗的設計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，在玻璃板上一個側面立一支點燃的蠟燭，透過玻璃板觀察其另一側面后的蠟燭的像。
（b）將光屏放到像的位置，不透過玻璃板，直接觀察光屏上有無像；
（c）將相同的未點燃的蠟燭放在像的位置，觀察像與蠟燭的大小關系。
（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：平面鏡成像為正立虛像沒有疑問。
由（c）步驟總結，像與物的大小相同，沒有疑問。
但是由（d）步驟來確定像與物的位置關系時，我的認為是意圖較好，但不適合課堂，因為把蠟燭和玻璃豎立在紙面上拿上拿下，又加上蠟燭不易立穩，還要在紙面上作記號，連線，再用刻度尺來測量距離等就相當費時。所以，無論是學生分組探究還是教師演示，往往是一次實驗就草率了事，總結出“像和物的連線與鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等”。這樣的結論，難道你不擔心，學生會懷疑是偶然性嗎？如果是教師演示的話，我怕學生還會懷疑，這是一種特殊，是老師的有意設置。
為了避免學生的懷疑，我上這節實驗探究課時，就不用紙和刻度尺，改用了光具座（光具座上有刻度標尺），其他器材與教材相同。
課前準備：每組一個固定玻璃的木方，通過木方能將玻璃豎立固定在光具座的支柱上（玻璃可以水平轉動），每組二個內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。
實驗步驟：與教材上的（a）（b）（c）（d）四步驟一樣，但對比起來，優點略有顯現：①不用在桌面上墊紙，不會擔心蠟燭立不穩，不作記號，不連線，不用刻尺測量距離（在光具座刻度標尺上直接讀數，既省時又準確），更不用把蠟燭拿上拿下。②在整個探究過程中，只需在光具座上移動兩支蠟燭，就可重復多次實驗，不就避免了一個擔心，“學生懷疑是偶然性，特殊性嗎？”③對于具有發展潛能的學生，我們將光具座左右適當偏倒，學生會看到物體怎么變，像就怎么變，始終是關于平面鏡對稱。還可將玻璃水平旋轉，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？讓同學們去思考吧！如果要對這兩個問題進行分析，就能順理成章的總結出平面鏡成像是由于光的反射而形成的。
通過課堂實踐，“探究平面鏡成像”實驗改進后，不但學生確信我們通過實驗探究得到的規律是普存在的規律，而且還能做到分層次教學，使不同的學生實驗探究過程中都有收獲，比如：差生能報告觀察到的實驗現象；中等成績的學生基本能總結出“平面鏡成像”的規律；優秀學生能做一些超越教材要求探究（如：沒有在平面鏡正前方的物體能成像嗎？）。我認為要增強實驗教學的效果，我們一線教師引導學生用身邊的物品做實驗材料，精心設計實驗，使實驗的可操作更強一些，多讓學生自主探究。
總之，教學實驗的設計要求是簡單、直觀且能說明問題，更重要的是實驗探究過程也要體現分層次教學，要絕大多數學生能獲得最基本的知識，但知識的獲取“上不封頂”，所以又要能夠挖掘優秀學生的潛能。
參考文獻
[1]劉玉中.《平面鏡成像》教學設計[OL].互聯網-人民教育出版社網-初中物理
[2]王婧.八年級幾種物理教材科學方法分析比較[D].云南師范大學
[3]凸透鏡成像規律[OL].互聯網—百度百科
“科學探究”是初中物理課程的重要內容，是初中物理新課標提出的一種全新的教學方式。《義務教育物理課程標準》強調：“義務教育階段的物理課程要讓學生學習初步的物理知識與技能，經歷基本的科學探究過程，受到科學態度和科學精神的熏陶?！?/p>
科學探究的程序是：提出問題—猜想與假設—制定計劃與設計實驗—進行實驗與收集證據—分析與論證—評估—交流與合作。單從這一點看，科學探究就是對新課標精神的具體落實，與傳統的接受性和訓練性學習相比較，科學探究具有更強的問題性、參與性、實踐性和開放性?？茖W探究是一種旨在轉變學生的學習方式，培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神的教學方法?？茖W探究教學就是要讓學生體驗和領悟科學的思想、科學的觀念和研究問題的方法?？茖W探究教學對教師提出了更高的要求。然而，在科學探究教學實踐中呈現出兩個突出矛盾：一是課堂時間少和探究過程多的矛盾；二是學生“自主”和教師“指導”的矛盾。如何解決科學探究教學中出現的兩個突出矛盾，更好地實施科學探究教學呢？
一、根據新課標要求側重部分環節
科學探究的活力在于：每個具體的探究都與另一個不一樣，它不是僵死的教條，無論是科學研究中的探究還是科學課程中的探究，都是如此?？茖W探究的七個基本要素不等于科學探究的七個環節，不追求探究的“完整性”，教學中的科學探究沒有一定的模式。因此，新課標要求學生在科學探究教學過程中側重部分環節。一個課題探究究竟需要強化哪一個要素，應該根據探究課題的特征、學生循序漸進的要求進行合理和全面規劃，只有不同的課題分別突出了不同的要素，學生所學才能深入和全面發展。
新課標中科學探究課題側重要求（以“物理八年級上冊”為例）：
二、根據學生實際合理側重部分環節
科學探究指導需要教師和學生花費較多的時間和精力，受教學時數的限制，頻繁運用有一定困難。其實，傳統教學方式也有可借鑒之處，我們要將科學探究教學與傳統教學有機結合起來，根據學生實際，合理側重部分環節，這樣才能在新一輪課改中走出一條成功的物理教學之路。
下面以“探究凸透鏡成像規律”的課題為例，談談科學探究中的側重策略：
“探究凸透鏡成像規律”的實驗教學，新課標要求我們完成“提問、設計、實驗、分析”，并側重“實驗、分析”。但根據學生實際僅合理側重“分析”，而“提問、設計”都由傳統教學方式提出，實驗過程簡化。
課堂上，全班學生分成了24個實驗小組，每12個小組為一個大組，每個小組配一套實驗器材，其中包括凸透鏡、光屏、發光體、光具座（帶刻度尺，都有支架）各1個。一個大組凸透鏡的焦距是15 cm，另一個大組凸透鏡的焦距是10 cm，發光體由幾個發光二極管組成，形狀是一個箭頭，高度3 cm。
教師讓全班學生共同探究凸透鏡成像的規律，焦距是15 cm的大組物距從6 cm開始，每增加3 cm取一組實驗數據，直到39 cm，共獲得12組不同物距的數據，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取一組實驗數據，直到26 cm，共獲得12組不同物距的數據，并填寫下表二。
教師規定每個小組只測兩組數據，不同小組測量不同的物距，使得每組物距的數據都有兩個小組測量。教師告知學生，如果反復觀測不到發光體的像，便填寫“不能成像”，出現無法測到的數據，可暫時空著，看看能否從已測到的數據中得到一些啟發。這樣，除了物距為15 cm、18 cm、10 cm、12 cm等個別小組的測量遇到一些困難外，其他小組很快就完成了實驗數據的收集工作。表格中所有數據對各小組來說都是共享的，教師要求學生從這些數據中總結出凸透鏡成像的規律，這是本次探究活動的重點。
要發現實驗規律，需要對實驗數據進行比較，教師提示學生觀察表格中像的虛實、正倒、長度、像距四列數據，分別找出其中的規律。
首先，對凸透鏡的焦距是15 cm實驗組的數據進行分析：
1.對比實像和虛像的數據發現：物距小于15 cm時成的像都是虛像；物距大于15 cm時則成實像。可以推想，物距等于15 cm時將不能成像，這就是物距為15 cm的測量小組無法獲得測量結果的原因。
2.對比像的正立和倒立的數據發現：物距小于15 cm時成的像都是正立的；物距大于15 cm時像是倒立的。即：虛像都是正立的，實像都是倒立的。
3.比較像的長度數據發現：成虛像時，感到像都被放大了；成實像時，測出的像有時被放大了，有時被縮小了。
進一步對比數據還發現，當物距是30 cm時，實像的長度恰好為3 cm，跟發光體的長度相同；當物距大于30 cm時，實像長度小于3 cm，是縮小的；當物距在15 cm～30 cm之間時，實像長度大于3 cm，是放大的。
4.比較像距的數據發現：當物距在15 cm～30 cm之間時，像距大于30 cm；當物距大于30 cm時，像距在15 cm～30 cm之間。
學生還進一步找到一些規律。例如，在成實像時，發光體離焦點越近，像的位置就離凸透鏡越遠，這就是物距為18 cm的測量小組為什么找不到像的原因，因為此時的像距已經非常大了。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發光體的巨大實像。
隨后，在發現了一系列規律之后，教師要求各小組用概括的語言來陳述這些規律，為了使規律更有普適性，教師啟發學生用焦距f的長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，這樣陳述的規律更有普遍性。
規律的陳述應該是簡潔、有條理的，各小組都嘗試用最簡潔的語言來概括凸透鏡的成像規律。通過對各種陳述方式的對比，大家認為按物距u的三種情況（u
