发布时间:2023-09-19 17:52:40
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇初中物理虚像和实像,期待它们能激发您的灵感。
关键词:初中物理;课堂教学;凸透镜成像;规律及应用中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)10-0185-01在初中物理第一册的光学内容中,"凸透镜成像"既是重点,又是难点,特别是成像规律的实际应用类型题,许多学生更是无从下手。各次考试中学生失分率较高。针对初中学生的思维,联系多年来的教学实践,在指导学生复习本部分内容时,若从如下步骤着手进行归纳与总结,就能取得事半功倍的效果。
(一)透镜成像的规律可通过几何作图,并经实验加以验证,得出结果。
(二)分析课本中表格里的规律可以得到以下几条结论
(1)u=f是成实像与虚像的分界点。(即一倍焦距分虚实)
(2)u=2f是成放大像与缩小像的分界点。(即二倍焦距分大小)
(3)成实像时,当物距u变小时,像距v变大,像的大小也变大。即要使像变大,则应把像距变大,同时物距应变小。
(4)成虚像时,当物距u变小时,像距v也变小,像的大小变小,但始终比物体大。
(5)实像都是倒立的,能被光屏承接;虚像都是正立的,不能被光屏承接。
(6)当u>2f时,有f
(7)凸透镜成放大像有实像和虚像,成缩小像一定是实像。
(8)凸透镜成实像时的倒立是上、下、左、右皆倒立。
(三)应用举例。例1、探究凸透镜成像的实验中,把蜡烛从2f处移到6f处的过程中:
A、一定成倒立放大的像,且逐渐变大。B、一定成倒立缩小的像,且逐渐变小。
C、一定成虚像,且逐渐变小。D、像一定不在光屏上出现。
解析:由结论1可知,蜡烛的像一定是实像;由结论2可知,该实像是缩小的实像;由结论3可知物距变大,像距变小,大小也变小,则应选择答案(B)。
例2,物体距凸透镜的距离是30cm时,在另一侧的光屏上可以得到一个放大的像,当把物体移到距凸透镜15cm时,可以得到一个()。
A、倒立放大的像B、倒立缩小的像
C、正立放大的虚像D、无法确定分析与解:由题意可知当u=30cm时,在光屏上可以得到一个放大的像,由结论5可知,则一定是倒立放大的实像。由成像条件f
例3,物体距凸透镜的距离是30cm时,在另一侧的光屏上可以得到一个放大的像,当把物体移到距透镜25cm时,得到一个()
A、倒立放大的像B、倒立缩小的像
C、可能是正立放大的虚像D、无法确定分析与解:由例2的分析可知焦距应满足以下结果15cm
例4,在探究凸透镜成像时,把物体放在大于2倍焦距处,在光屏上可以得到一个放大的像。若保持凸透镜的位置不变,把蜡烛与光屏的位置对调,则在光屏上()
A、得到倒立放大的像B、倒立缩小的像
C、正立放大的像D、得到大小不变的像
解析:由结论2、5和6可知,依据光的可逆性,则在光屏上应得到一个倒立缩小的像,应选(B)。
例5,用照相机拍照时,先拍5寸照片,后改拍2寸照片,则应将暗箱,即像距应(),
镜头与人的距离,即物距应()。(选填"变长"、"不变"、"变短")
分析与解:先拍5寸照,后改拍2寸照,像由大变小,都是实像;由结论3可知,物距u(镜头与人之距)应变短,像距(暗箱的长度)变长。
例6,某同学在探究凸透镜成像的实验中,在光具座上从左至右依次放好蜡烛、凸透镜和光屏。先将蜡烛和凸透镜的位置固定,可无论怎样移动光屏都得不到蜡烛的像,正在纳闷之时,他在另一侧看见与蜡烛同侧有一个正立的像,造成这一结果的原因是什么?解析:因为实像能被光屏承接,而虚像不能。光屏上没有像,产生这种原因的因素有两个:一是物于焦点上,不成像;二是物于焦点内,由结论1和5可知,它是虚像,不能被光屏承接。则造成这一结果的原因是:蜡烛位于凸透镜的焦点内。
例7,某同学在一圆形玻璃缸中养有一条金鱼。从旁边看去,金鱼变大了。则起凸透镜作用的一面是( )眼的一面。(选填"靠近"和"远离")
解析:因我们看到的金鱼是正立的,所以一定是放大的虚像。因装金鱼的盛水玻璃缸起凸透镜的作用,而凸透镜成虚像时像与物在凸透镜的同侧,故应选填"靠近"。
例8,张伯伯是一名集邮爱好者,他想用放大镜看邮票。为了更好地看清上面图案,使画面放得更大,他应该( )。
A、与邮票的距离变小。B、人与邮票的距离变大。 c、人与邮票的距离不变,将放大镜离邮票近一些。 D、人与邮票的距离不变,将放大镜离邮票远一些。 解析:因为放大镜成虚像,由结论4知,要使像变大,则应变大物距,物离镜应该远一些,所以应选择(D)
例9,放映幻灯片时,若使屏幕上出现"F"的画面,那么幻灯片应该如何插?
A、广B、-_Jc、_.1D、L
关键词:光的直线传播 反射 折射 虚像 实像 影子
光的存在使我们的生活变得五彩斑斓、丰富多彩,我们周围有许许多多的现象,都与光的直线传播、反射和折射有关。但在日常生活中,人们对“像”和“影”、“虚”和“实”的认识是片面的,在描述上也有许多不科学和不严谨的地方。这对于刚刚系统的接触物理知识的初中生来说是一种误导。因此,对光现象的中一些相似或容易混淆的现象进行辨析就显得十分重要,它有利于激发学生学习兴趣、活跃发散思维,提高学生分析问题、解决问题的能力。
一、“像”和“影”
1.光沿直线传播时形成的“像”和“影”。
光在沿直线传播的时候,如果通过小的孔洞,就会出现小孔成像的现象。如图所示,烛焰上部发的光沿直线通过小孔,照在光屏的下部;烛焰下部发出的光,通过小孔,照在光屏的上部,所以在光屏上形成一个倒立的像。
若光在直线传播中遇到了不透明的障碍物,在障碍物后面就有光不能到达的黑暗区域,这就是影子。如物体在太阳下的影子、人在路灯下的影子、小孩们喜欢玩的手影、民间艺术中的皮影。
天文现象的日食和月食,实际上也是影子现象。当月球转到地球和太阳之间,这三个天体在一条直线或近于一条直线上时,月球挡住了太阳光,在地球上的某一部分出现月球的影子,在这个影区里的人就看不到太阳,这就是日食现象。当月球转到地球背离太阳的一面时(地球处在太阳与月球之间),在月球上就出现地球的影子,在这个影区里的人看不清月亮,这就是月食现象。
2.光的反射现象中的“像”和“影”。
有一首明朗欢快的少儿歌曲唱到:“海面倒映着美丽的白塔,四周环绕着绿树红墙。”水中的“白塔”即我们常说的“倒影”,这种“倒影”究竟是岸上白塔所成的像还是影呢?这就要从平面镜成像说起。
平面镜表面平整光滑,是良好的反射面。光源发出(或物体反射)的光若被它反射,就会形成一个和光源(或物体)等大、正立的虚像,这就是我们常说的平面镜成像。抛光的金属面和平静的水面也能反射光,因此也能像平面镜那样成像。这一特点在遥远的古代已经被我们的祖先所知晓,唐太宗李世民就有句名言:“以铜为镜,可以正衣冠。”而贫苦的农户家无力购买铜镜,只能打一盆清水,对着自己在水中的虚像进行梳妆。平面镜成像的现象在生活中还有很多。在科技日益发达的现代社会,人们对平面镜成像的应用也更为广泛:舞蹈演员利用平面镜来矫正舞姿、牙科医生利用平面镜观察牙齿、眼镜店利用平面镜来拓展空间、反射式望远镜利用平面镜来观测天体……
二、“虚”和“实”
1.虚像。
(1)光被反射形成虚像。①平面镜成虚像:如前面所提到的“镜花水月”。②凹面镜成虚像:物体在凹面镜焦点以内成正立的虚像。③凸面镜成虚像:成正立缩小的虚像
(2)光被折射形成虚像。①光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生改变,这就是折射现象。光在折射时会形成虚像。比较常见的是光在空气、水、玻璃中由于折射形成虚像的现象,如:海市蜃楼、池水变浅、筷子变弯、钢笔错位、星光闪烁、叉鱼时要偏向下方等。②凸透镜成像时,当物于凸透镜的焦点以内(即u<f)时,在光屏找不到物体的像。但在透镜的另一侧观察时,可以看到一个正立、放大的像,这就是物体通过凸透镜成的虚像。
2.实像。
(1)光沿直线传播形成实像:小孔成像。
(2)光被凸透镜折射成实像:①当物距大于2倍焦距(即u>2f)时,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。应用:照相机、摄像机。②当物距等于2倍焦距(即u=2f)时, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。粗测凸透镜焦距时,可以利用这一性质。③当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距(即2f>u>f)时,成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
综上所述,尽管生活中由于光的反射、折射和直线传播形成的现象种类繁多,但我们只要从其形成原理入手,剖析其实质,就不难发现“像”和“影”、“虚”和“实”只不过是光在不同条件下所产生的不同现象,从而也就很容易把它们区分开。
参考文献
[1]《义务教育课程标准》(2011年版).北京师范大学出版集团,2012年1月,第一版。
光学在中考题中一般不会出很难的题目,在考题中主要围绕“辨别光学现象”、“探究平面镜成像的特点”、“探究凸透镜成像的规律”、“眼睛和眼镜”这四个方面出题.在《2013年哈尔滨市初中升学考试说明》中,对知识内容“探究凸透镜成像的规律”的考查,要求学生达到了解、技能、体验和应用的学习水平.
让我们从教科版初中物理教材八年级上册第四章的“家庭实验室―――制作有透镜的照相机”说起:
我要把针孔照相机改成带凸透镜的照相机,它能照近处的花朵,也能照远处的景物.
观察实像实像能用光屏承接.如果不设光屏,你能不能观察到实像?用实验检验你的想法.
这里通过对“科学探究:凸透镜成像规律”的学习,同学们可以进一步认识到凸透镜既能成实像(它的应用是照相机、投影仪等),又能成虚像(它的应用主要是放大镜).实像和虚像的区别是:实像既可以用眼睛观察到,又可以呈现在光屏上,虚像只能用眼睛观察到,而不能呈现在光屏上.注意:像的特征就是能观察到.
一、考查凸透镜成像的规律及其应用,应对每一种成像的情况以及特点熟知,并能与相应的应用相联系.
[链接一]
(2013年哈尔滨中考调研)一位同学探究“凸透镜成像规律”,凸透镜的焦距是10cm,某次实验蜡烛距透镜18cm,移动光屏,光屏上出现清晰像的特点是_______,据此人们制成了________________.
探索与点拨
根据凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立放大的虚像;物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的实像,像距大于二倍焦距;物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距.每一种成像情况都对应了不同的应用,据此来进行分析即可.
解答:由于凸透镜的焦距是10cm,则2f=20cm.蜡烛距透镜18cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,此时,在光屏上成倒立放大的实像,这一特点的应用主要是投影仪和幻灯机.
答案:倒立放大的实像;投影仪(幻灯机).
二、探究凸透镜成像的实验,考查学生对实验操作的要求,一定要注意实验前的调整工作.
[链接二]
(2012年哈尔滨)某物理学习小组在研
究“凸透镜成像规律”时,使用的器材如图.(凸透镜的焦距是l0cm,刻度尺上标记着点,相邻两点间距为10cm)
(l)实验前,蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是____________________;
(2)凸透镜放在D点,当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时,蜡烛应放在图中的______________________;
(3)保持凸透镜位置不动,在实验(2)的基础上,想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像,那么,接下来的操作是__________.
探索与点拨
在实验中,为使像能清晰地成在光屏的中心,应调整装置中的烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度、同一直线上;在凸透镜成实像的规律中,物体距离凸透镜越近,所成的实像距离凸透镜越远,所成的实像越大;反之,物体距离凸透镜越远,所成的实像距离凸透镜越近,所成的实像越小.
解答:(2)根据凸透镜成像规律可知,物于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,所以蜡烛应放在图中的B和C两点之间(在透镜左侧,距凸透镜lOcm至20cm之间;或“在透镜左侧,到凸透镜的距离大于一倍焦距,小于二倍焦距”).
(3)蜡烛向左移动一定距离,物距变大,像距变小,成的像也变小,因此想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像,接下来的操作是将蜡烛移到B点左侧(只要体现出B点左侧的某一区域或某一点即可),并调整光屏位置于一倍焦距和二倍焦距之间.
答案:(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上,并且使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)B、C两点之间;
(3)将蜡烛移到B点左侧,将光屏移到E、F两点之间.
三、考查影响凸透镜焦距大小的因素.主要是考查学生对凸透镜聚光程度的理解以及实验探究能力,这是初中物理课标上明确要求的、需要掌握的一种能力.
[链接三]
(2013年哈尔滨市香坊区一模)小聪同学通过学习眼睛的知识,知道眼睛的晶状体相当于凸透镜,它在睫状肌的拉伸下,会变薄或变厚,会引起自身焦距的变化.于是他想探究一下“凸透镜的焦距与透镜的薄厚(指凸起程度)的具体关系?”他找来了三个除薄厚不同外,其它条件都相同的凸透镜1、凸透镜2和凸透镜3,且三个透镜按顺序一个比一个厚(即凸起程度一个比一个大).请你帮他设计这次探究的全过程:
(1)在探究中除需要借助太阳光外,还需要什么器材?
(2)请你写出探究的主要步骤,并把所要测量的物理量用相应的字母表示.
(3)根据步骤中所收集到的实验数据,请写出如何分析论证从而得出实验结论.
探索与点拨
利用控制变量法进行探究性实验.要探究凸透镜的焦距与透镜的薄厚的关系,首先我们要知道如何测量焦距,即让凸透镜正对太阳光,调整凸透镜和地面的距离,直到地面上出现很小、很亮的光斑,测出凸透镜和光斑的距离.据此分析即可知道需要的器材和如何设计实验.
解答:我们先确定焦点的位置,然后测量每个凸透镜的焦距,最后比较即可.在探究中除需要三个除薄厚不同外,其他条件都相同的凸透镜1、凸透镜2和凸透镜3,借助太阳光外,还需要测量长度的刻度尺、做记号的白纸.
答案:(1)还需要刻度尺、白纸;
(2)①将三个凸透镜1、2、3依次放在太阳光下,并用白纸接收到各自最小、最亮的光斑;
②用刻度尺分别测出三个凸透镜到各自最小、最亮光斑的距离f1、f2、f3.
(3)如果f1>f2>f3,则在其它条件相同时,凸透镜越薄(或凸起程度越小),焦距越大;如果f1
四、考查凸透镜成像的应用,要搞清物距与像距之间的关系,即凸透镜成像的特点是由物距与像距之间的关系决定的.
[链接四]
(2012年哈尔滨市香坊区一模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.下列哪种光学器材的成像原理与其相同()
A.电影机B.投影仪
C.放大镜D.照相机
探索与点拨
由图知,物距大于像距,所以此时成倒立、缩小的实像;
A.电影机是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,像距大于物距,成倒立、放大实像的原理制成的.不符合题意;
B.投影仪是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,像距大于物距,成倒立、放大实像的原理制成的.而此时图中所示像距小于物距.不符合题意;
C.放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,所以不符合题意;
D.照相机是根据物距大于像距,成倒立、缩小的实像制成的.故符合题意.
五、利用凸透镜成像特点,考查透镜的光路图,利用凸透镜三条特殊的光线作图.
[链接五]
(2013年哈尔滨市松北区二模)如图所示,请你再画出一束光路图,并确定发光点S像的位置.
探索与点拨
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.
几何光学是光学学科中以光线为基础,研究光的传播和成像规律的一个重要的实用性分支学科。在几何光学中,把组成物体的物点看作是几何点,把它所发出的光束看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传播方向。在此假设下,根据光线的传播规律,在研究物体被透镜或其他光学元件成像的过程,以及设计光学仪器的光学系统等方面都显得十分方便和实用最近在学习几何光学这部分内容时,我发现了几个容易出现问题的地方,因此总结出若干认识问题的误区,与大家分享:
一、若在发光点和平面镜中间放入不透明挡扳,则观察到的像的亮度变暗
如图1所示,点P为某一发光点,MN为任意平面镜,则在MN和点P中间放入不透明的挡板Q后所观察到像的亮度变化情况如何?
此题的答案应为“不变”。许多同学会认为答案是变暗,这就说明大家陷入了这样一种误区:认为放入挡板后亮度变暗,这来源于凸透镜成像的原理,如下图2、3所示
我们可以清晰的看到,由图2中的点S散发出的光线到达凸透镜后通过光线的折射最终必定相较于一实像点S,然后如图3所示情况是指当放入一块挡板AB于凸透镜的下半部分(或它上面的任何一块)后,通过点S投射出的光线并且到达挡板AB的光线就无法通过凸透镜,当然也就无法相交于点S。通过某点所汇集的光线减少了,显而易见,当放入挡板AB,像点应该理所当然的变暗。
但该题目所不同的出题点是,由于图4中的发光点P通过平面镜所呈现的事虚像点P',而我们之所以看的到P'点,则是由于进入人眼的是透过P所发出的光线在平面镜MN上发生反射的反射光线,又因为根据人们日常生活中所养成的观察习惯,我们所看到的虚像P'就是眼睛的光线反向延长线的交点。因此我们看到的虚像点的亮度实际上在于当观察时进入人眼的光线的强弱以及多少。
二、平面镜像观察时的范围和眼睛观察时的范围等价且可以使用同种方法绘制图像
(1)平面镜观察时的范围和眼睛的观察的范围概念存在一定差别
平面镜观察时的范围根据定义理解就是指某一点或组成该物体的的其上各点(可看做是广义的光源点)所放射出的光线通过平面镜反射后所能同时达到的那部分空间区域。也就是说,在这部分区域内的任何地方眼睛都可以观察的到;而眼睛的^察范围则是指当眼睛固定在某一特定位置,通过平面镜后视力所可以看到的地方,为了解题方便,常用的做题步骤是通过画图说明。但同学们应该注意到这里又存在一个误区,那就是在这种情况下所作出的区域是指空间上的而非平面。
(2)作像的观察的范围的简便算法及实例
①利用绘制图像并加以计算得出像的位置所在
②通过所得的像补充光具的两条边界的反射光线。观察这两条光线所包围的部分(空间)也可认为是像的观察范围。
③只要处于像的观察范围内,人眼所看到的像都是完整的。
请看下列各图中像的观察范围
三、平面镜和凹透镜所成的像均为虚像,无法出现实像
如图所示,当射向平面镜的光线是发散光线时,通过平面镜的反射出的光线依旧是发散的,那么可以得出结论发散的反射光线经过它的反向延长线在平面镜后某点会交于一点,呈现出一个虚像。然而实物经过凹透镜后也会形成一个虚像,这就是我们日常所见到平面镜和凹透镜成像的实际情况。
但是,若射向平面镜的光线是会聚光线时,如下图所示,则透过平面镜反射后得到的光线仍为会聚光线,由此可知,这样的反射出来的光线就可以在平面镜钱某个地方直接相交呈现出实像。
同理可得,当会聚光线透过凹透镜时,如图所示,
经过折射后的光线则会相交成实像点。由于初中的物理并不要求大家对虚物成像有过多的讨论,因此许多关于平面镜和凹透镜的成像的实际情况就被大家忽视了,大家会理所当然的认为印象中的样子,进入误区。
通过在平常的作业和练习中,我反复研究总结出了以下结论:
1.如果入射平面镜的光线呈现会聚光线,成实像则成为必然。在理论上我们可以将会聚光线当做“虚物”。
一、搞好前阶段学习,做好知识铺垫
整个光学部分,教育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,杜绝将凸透镜成像规律教学孤立化的倾向,把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来。
1、重视小孔成像规律的探究,初步建立实像的概念。新教材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,再课堂汇报、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。应该用烛焰代替景物,让学生继续探究小孔到烛焰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能建立起描述像特点的概念,如:实像、放大或缩小、倒立等,认识到像不总是缩小的,为以后探究凸透镜成像做好知识准备。
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的特点,但从完善学生的认知结构分析,该实验是学生第一次知道虚像的概念。本节通过着重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知识点。
二、让学生用凸透镜进行课前预习探究,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。所以应做好学生探究凸透镜成像规律前的预备实验。教师最好把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看,使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。
三、提高课堂提问的实效性
教师设计的问题目的明确,有针对性,环环相扣,就能引发学生的思考,研究过程也就顺理成章,水到渠成了。“如何比较像与物体的大小?”让学生将前面所学的知识迁移到对新问题的探究情境中。“如何观察虚像?”既复习了实像和虚像的区别,也为下面的探究活动扫清了障碍。“实验中,你要观察什么现象,记录什么数据?”帮助学生明确实验目的和实验过程中应记录的数据。
四、巧妙利用凸透镜成像时的光路图
关键词:实验探究;科学推理;科学素养
《义务教育物理课程标准》(2011年版)中明确指出,义务教育物理课程作为科学教育的组成部分,是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程.此阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面培养.义务教育物理课程的性质之一:物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程,此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题及解决问题的能力.
教材是教学内容的载体,是教学最重要的材料之一,是实现课程目标的工具.教学目标是一切教学活动的出发点和归宿,使用教材的最终目的是实现教学目标,而不是教完教材.教材应该是为教学服务的,作为一线教师应当从教学的实际出发,考虑学生的知识基础和思维特点,还要视实验的难度和可操作程度,灵活地处理教材.
例如沪科版初中物理八年级第四章的第五节《科学探究:凸透镜成像》一节,是典型的科学探究课,本节课重点是进行实验与收集证据环节,难点是分析论证环节,分析实验现象和数据,归纳总结凸透镜成像的特点.
我们先来看2012年修订后的沪科版八年级教材中,在探究凸透镜成像的规律时,教材中提到的进行实验与收集证据的环节:
(1)设法获取凸透镜的焦距.
(2)认识光具座,将实验器材按蜡烛、凸透镜、光屏的顺序放置在光具座上.
(3)蜡烛火焰经凸透镜后成缩小的实像,将u、v值记录下来.
(4)蜡烛火焰经凸透镜后成放大的实像,将u、v值记录下来.
(5)蜡烛火焰经凸透镜后成等大的实像,将u、v值记录下来.
(6)蜡烛火焰经凸透镜后成放大的虚像,将u值记录下来.
(7)蜡烛火焰放在凸透镜的焦点处,观察是否能成像.
(8)改变物距,重复几次上面的实验操作.
通常教师的处理方式是,学生通过分组探究收集实验数据,分析实验数据,总结结论.之后,分小组交流数据和实验结论.听过大量的课包括研讨课或者观摩课,教师重视了大量实验数据的分析与论证,最终总结出结论,完成教材73页五种情况的结论.结论中还可以发现,焦点和2倍焦距处是两个特殊的点,即焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点,而2倍焦距处是成放大和缩小实像的分界点.但是总感觉站在学生的角度,有些问题的处理不是很合适.而且大部分教师讲过这一内容之后,普遍存在学生掌握不好,理解不到,应用起来又困难等诸多问题.焦点和2倍焦距处,是至关重要的两个关键点,在收集实验数据和分析论证的过程中容易忽略它们在提高教学效果、加深学生的印象和理解方面所起的关键作用.
因此,是否可以反思一下,站在学生的角度,从教学的内容和实验特点等方面是否突破了本节课的重点和难点,如何处理实验数据和分析总结结论,下面谈几点自己的看法.
1探究凸透镜成等大实像的改进设想
凸透镜焦距的测量不是本节的重点,从节约课堂时间和数据的准确性上,凸透镜的焦距可以直接给出.教材里,进行实验与收集证据的3、4、6环节(蜡烛火焰经凸透镜后成缩小的实像、放大的实像、放大的虚像)对学生而言相对容易操作,物距u和像距v也便于测量,能够比较顺利的分析总结出凸透镜成缩小的实像、放大的实像和放大的虚像满足的条件.进行实验与收集证据的第5环节(蜡烛火焰经凸透镜后成等大的实像,将u、v值记录下来),由于实验器材的限制和实验的特点,成在光屏上的像要与烛焰等大,不便于测量,只是用肉眼观察,同时像(光屏)位置的确定不一定准确,实验数据中可能存在物距u和像距v的数值误差较大.怎样处理更有说服力呢?我认为,增加交流讨论的环节,可以提出问题让学生讨论:物距u和像距v有什么样的关系时,蜡烛火焰经凸透镜后成等大的实像?可以实验验证,也可以在前面实验的基础上,通过推理和科学分析得出.
实验探究时,出现的真实情况是:蜡烛火焰经凸透镜成等大的实像时,物距u和像距v基本相等;而物距u和像距v相等,由于光学实验特点和现有实验条件的限制,不容易得到.如果引导学生运用推理进一步分析,既可以发展学生的思维,又是物理学研究问题方法的学习和训练.在物理研究过程中,有许多概念、规律、结论是建立在物理实验的基础上,但是也有不少实验,由于教学内容、实验特点和实验条件等因素的限制,难以实现或者不易操作,于是需要在大量可靠的实验事实的基础上,通过科学推理,进一步得出实验的结论.
在进行实验和收集数据的3、4环节,分析大量的实验数据可知:当物于凸透镜的2倍焦距之外时,成缩小、倒立的实像;当物于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间时,成放大、倒立的实像.在此实验结论的基础上,进一步分析:当物于凸透镜的2倍焦距处,既不满足成缩小实像的条件,也不满足成放大实像的条件,介于两者之间;那么所成的像既不是放大的,也不是缩小的.这时,可以让学生充分交流讨论,说明各自的想法与分析,发表自己的观点,最终达成共识:当物于凸透镜的2倍焦距处,成等大、倒立的实像.之后,可以再进行实验进行验证,既弥补了实验探究过程的不足,又使学生的思维能力得到提高.这样处理,使学生的思维活跃起来,学生参与的是深入的思考和思维的碰撞,起到事半功倍的效果,真正实现学生听懂学会,同时使学生学习到科学探究方法,分析问题及解决问题的能力得到提高.
2探究物体处于凸透镜的焦点能否成像的改进设想
蜡烛火焰放在凸透镜的焦点处是否能成像也可以采用同样的处理方式.
分析大量的实验数据可知:当物于凸透镜的1倍焦距之外时,成倒立的实像;当物于凸透镜的1倍焦距以内时,成放大的虚像.当蜡烛火焰放在凸透镜的焦点处,相当一部分学生在光屏上找不到像,是成像而且成实像没找到?还是成虚像不能呈现在光屏上?还是不成像?学生是有疑惑的.如何解决,而且要有说服力并得到学生的认可和接受,可以在实验探究和上述实验结论的基础上,引导学生交流讨论,进一步分析:当物于凸透镜的1倍焦距,既不满足成实像的条件,也不满足成虚像的条件,也是介于两者之间;那么既不能成实像,也不能成虚像.这里的处理与上面的是相同的,学生充分讨论,说明各自的想法与分析,发表自己的观点,最终达成共识:当物于凸透镜的焦点时,不能成像.
以上处理,是在实验探究的基础上,通过科学的推理与分析得出的,采用的方法是实验推理分析再实验的过程,是从感性认识理性分析实验验证,是认识过程和思维过程的上升,从而实现学习过程与学习效果的飞跃.
新的课程理念给与教师和学生很大的发展空间,要实现课程目标,促进学生的发展,需要教师充分了解学生,站在学生的角度进行教学,解决学生学习中的难点和疑惑.教师适时地点拨与启发,活跃学生的思维,促进学生积极主动地参与到学习活动中,让学生在学习中发现问题、提出问题、积极主动地思考、分析问题和解决问题,真正意义地解决学生学习过程中的疑惑.具有现代教育理念的教师,应该促使学生在学习科学知识的过程中,逐步学习和掌握科学的研究方法,培养和提高学生分析问题和解决问题的能力,全面提升学生的科学素养,从而发展学生的核心素养.
参考文献:
首先,我们通过动态研究来总结复习一下凸透镜成像的规律.
1.物体AB处在很远处时,u>2f,则f<v<2f,且像靠近焦点F,成倒立缩小的实像.
2.将物体向凸透镜方向移动,仍然是成倒立缩小实像.二者同时运动,物比像运动得快.
3.当u=2f,则v=2f,成倒立等大的实像.
4.继续移动物体,f<u<2f,则v>2f,成倒立放大实像,像变大.继续移动,像距更大了.
成实像时,u+v≥4f,物像间距最小为4f,此时u=v=2f.
物近像远像大.u>2f时,物比像运动得快,f<u<2f时,像比物运动得快.
5.u=f,不成像或成像于无穷远处.
6.u<f,成正立放大虚像.继续移动,物近像近像小,像比物运动得快.
规律总结:
1.焦点F是实像和虚像的分界点,2F是放大像与缩小像的分界点.
2.实像总是与物体异侧、倒立.虚像总是与物体同侧、正立.
3.像跟物总是同方向移动,且像近像小,像远像大.
4.像距大于物距,则像速大于物速.反之,像速小于物速.
5.成实像时,物像可互换位置.原来成放大的像,互换位置后成缩小的像.(成实像时,将物放在像的位置,则像成在原来物的位置,根据光路的可逆性.成虚像时不行,因为虚像不是实际光线会聚而成.)
6.成实像时,u+v≥4f.
关于“凸透镜成像的规律”很多题目需要根据题中像的性质和物距(或像距)判断成像情况,这就需要同学们理解并记住凸透镜成像规律,会用数学方法解不等式组,灵活运用凸透镜成像规律.下面我们就来看看凸透镜成像规律的几种题型.
例1一束平行光沿透镜主光轴射向凸透镜,经透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心15cm处.若将一支点燃的蜡烛分别置于该透镜主光轴上25cm和35cm处,两次的像分别是什么样的?
解析根据第一句话,我们能得到这样的信息:该凸透镜的焦距为f=15cm,所以,当物距u=25cm时,满足f<u<2f的条件,成倒立、放大的实像;当物距u=35cm时,满足u>2f的条件,成倒立、缩小的实像.
例2一物于凸透镜一侧80cm处,在凸透镜的另一侧60cm处的光屏上得到一清晰的像,则此凸透镜的焦距大约在什么范围?
解析根据凸透镜成像的规律可知,当物距u大于像距v时,物体通过凸透镜只能成倒立缩小的实像,因此有以下的不等式成立:
u>2f
f<v<2f
代入数据为
80cm<2f
f<60cm<2f
解得30cm<f<40cm.
例3小民将一支蜡烛点燃后放在离一架老花镜30cm处,在光屏上得到一个缩小的像;当蜡烛离透镜18cm时,在光屏上得到一个放大的像,做成这个老花镜的透镜焦距可能在什么范围?
解析当u=30cm时,在光屏上得到一个缩小的实像可知
u>2f,即30cm>2f (1)
当u=18cm时,在光屏上得到一个放大的实像可知:
f<u<2f,即f<18cm<2f(2)
由(1)和(2)得9cm<f<15cm.
例4初二(1)班的同学们利用星期天出去春游,在照集体照时发现有几个同学在画面外,于是同学们请教在场的物理老师,老师说根据我们刚刚学过的透镜知识,同学们自己想想看,该如何调节?
解析因为有几个同学在画面外,说明通过照相机镜头(凸透镜)所成的像太大,要想使所成的像变小,就要让物体(同学们)远离镜头.所以只要拍照的人远离同学们后退,同时为了在胶片上得到清晰的像,照相机的暗箱要变短,即保持像物移动方向一致.
例5(实验题)如果无论怎么调节光屏和透镜的距离,光屏上都找不到像,产生这一现象的原因可能有哪些?
解析在光屏上找不到像的原因可能有两种:第一,根据u
[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。
例12010南京市第20题
如图所示,小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.⑴凸透镜的焦距是10cm,当烛焰在图示位置时,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、 的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 .
(2) 实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像(选填“向上”“向下”或“不”)移动.
解析本题意在考查学生全面分析问题的能力.主要表现在 (1)学生识图能力――读刻度尺,了解物距u介f、2f之间,相距v大于2f. (2)对凸透镜成像规律的理解――根据物距判断此时成的像为倒立、放大的实像.此题也可以直接观察像距比物距的长,判断出呈倒立、放大、实像. (3)考查了学生灵活应用知识的能力和实际的实验操作能力.当蜡烛变短时,相当于物体下移,光屏上呈现的倒立的实像上移.
例22010年武汉第10题
小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律.
(1) 如图所示,为了测出凸透镜的焦距,小明同学将凸透镜正对着太阳光,再把光屏放在它的另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,就可以测出该凸透镜的焦距为 cm.
(2) 请在图中画出凸透镜的主光轴.
(3) 小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心高调到同一高度后,在水平桌面上无论怎样移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是 .
(4) 实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向 移动.
分析考查的知识点有(1)平行光经过凸透镜后会聚于凸透镜的焦点,所以屏上出现的最小,最亮的光斑,就是焦点,焦点到光心的距离就是焦距.这一实验考查的目的是如何利用太阳光粗测凸透镜的焦距.其实在实验室中我们还经常用物象等大法测焦距.(2)利用焦点,光心在主光轴上这一知识,再利用数学上的两点确定一条直线即可完成画图.(3)考查了实验时光屏上不能成像的原因是物体通过透镜成虚像(物体放在焦点上或一倍焦距以内).(4)光屏上成的像都是实像且都是倒立的,由于蜡烛变短,相当于物体下移,像上移,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向上移动即可.
例32010年南昌市第25题
探究名称探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关?
提出问题小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放大镜观察自己的手指(图甲),看到手指 的像;然后再用它观察远处的房屋(图乙),看到房屋 的像.(选填“放大”“等大”或“缩小”).
他想:凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关?
进行猜想凸透镜成像的大小可能与 有关.
设计并进行实验
小明在光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示.
结论与应用
(1) 分析数据可知物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 ,同时发现像到凸透镜的距离就越 .
(2) 小明班照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机 同学(选填“靠近”或“远离”),同时还应 照相机的暗箱长度(选填“增长”“缩短”或“不改变”).
分析本题意在考查学生的实验操作和应用知识的能力.
主要表现在(1)凸透镜呈虚像特点的考查.(2)经历实验探究过程,考查实验数据的分析能力.(3)根据结论实际处理问题的能力的考查.
答案:放大;缩小;物距或相距等;大;远;远离;缩短.
从2010年部分城市的物理中考题中我们不难发现,在“凸透镜成像规律”复习时需掌握的知识点有:
(1) 测焦距的方法
(2) 实像和虚像的区别(实像是光线通过透镜后折射光线实际会聚的点,能呈现在光屏上;虚像反之)
(3) 凸透镜成像规律(附:凸透镜成像情况表)
(4) 部分知识总结:
A. 两个分界点2f是大、小像的分界点,f是虚、实像和正、倒像的分界点.
B. 成实像时,当物体由远处靠近凸透镜时,像则远离透镜,像逐渐变小.(物近像远像变大).成虚像时,当物体由远处靠近凸透镜时,像则靠近透镜,像逐渐变小.(物近像近像变小).
C. 由物距u和像距v大小的比较判断呈放大像和缩小像.U=v,等大像;u<v,放大像;u>v,缩小像.
(5) 注重实验课的学习,养成良好的实验习惯和实验素养.只有亲自动手实验,才能得出正确的结论.得出实验结论后要及时总结实验规律,加强记忆,方能轻松解题.此外在实验过程中需注意实验细节的处理.如:成像不在光屏中央的处理办法.
(6) 加强在真实情景中应用实验知识解决问题的能力.如:投影仪成像太小如何解决,近(远)视眼的纠正等.
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。
[摘要]凸透镜成像规律是初中物理教学难点,本文首先从多方面分析该规律成为教学难点的原因。然后说明有关概念、规律的结构关系,最后介绍化解难点的教学策略。
[关键词]上位知识下位知识成像规律
教学目标
知识目标
1.凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件
2.幻灯机、放大镜的原理
能力目标
1.培养实验能力
通过正确组装、调整实验仪器培养学生的实验能力
2.培养分析概括能力
通过对凸透镜成像现象的观察分析,总结出凸透镜成像规律,并用列表的方法归纳出凸透镜成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件.
3.培养应用知识解决实际问题的能力.
(1)利用凸透镜的三条特殊光线,用作图法解决凸透镜的成像问题,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力.
(2)通过对照相机、幻灯机、放大镜原理的分析逐步培养运用所学基础知识分析实际问题的能力.
4.通过观察与实验,就像和影、实像与虚像的成因,初步学习分析与综合的思维方法.
分析,就是对各种相关现象分别进行研究,找出它们的相同点与不同点,找出最主要、最本质、带决定性的因素.并在分析的基础上,把通过对各种现象分析得到的结论、以及相关因素联系起来进行研究从而得到较为完整的认识.例如对实像、虚像的认识是在分析小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像(三种情况)的基础上,找出它们的共同点是由光形成,有光进入眼睛引起人们的视觉,因而与影有着本质的不同.但它们的不同点是,实像由实际光线会聚形成,虚像是由反射(折射)光线的反向延长线相交形成,因而决定了它们的显像方法也不相同.这就是在分析基础上的综合,综合指导下的分析.在物理学习中,形成概念,掌握规律离不开分析与综合,有意识地培养学生这方面的能力将有助于今后的学习.
德育目标
通过研究凸透镜成像的实验,以及对其成像规律的分析有意识地渗透辩证唯物主义观点.
教学建议
教材分析
本节首先以学生实验开始,观察凸透镜成放大的实像和虚像的条件.在学生获得感性认识并认识规律的基础上,讲述幻灯机和放大镜的原理.为了扩大学生的知识面,在讲了幻灯机后还介绍了投影仪的构造和原理,讲了放大镜后介绍了显微镜的原理.投影仪是教学中常用的仪器,原理与幻灯机类似.向学生简单介绍显微镜的原理,有助于加强学科间的联系.
教法建议
本节跟讲照相机的方法相似,仍是先让学生做实验,观察凸透镜成放大的实像和虚像的条件.在学生获得感性认识并认识规律的基础上,讲幻灯机和放大镜的原理.为了扩大学生的知识,建议结合实际情况介绍投影仪、显微镜的构造和原理.针对本节内容,在教学中应以实验教学为主,以学生为主体,教师适当提问,启发学生发现问题,思考问题,解决问题.
教学设计示例
一、研究凸透镜成像规律的实验教学说明
1.凸透镜的成像规律是一个连续的变化过程,让学生从这一物理现象变化全过程的高度来分析这一物理现象,有助于加深学生对这部分内容的理解认识.
2.由于本实验要求学生同时观察和考虑的内容比较多,如凸透镜的焦距、凸透镜焦点的位置、2倍焦距的位置、物体的位置、像的位置,同时还要观察像的性质.对于一个初二的学生来讲容易在观察某一内容时忽略观察其他内容,或者虽然观察了但是头脑中没有反映出其它的内容,这样就很难从整体上把握整个物理变化过程,为此在本节实验设计中采取了两个办法.
(1)每进行完一个内容的实验(如物于2倍焦距以外),要求同学画图从理论上进行分析,并逐步形成物体在这个范围内成像的物理模型、然后由教师利用复合投影的灯片进行分析.从而使学生在实验现象与物理模型之间建立起必然的联系,从而加深对这一物理过程的认识和理解.
(2)三个内容的实验全部完成以后.可用计算机模拟物体从2倍焦距以外移到焦点以里的过程.凸透镜成像由小到大、由实到虚、从倒立变为正立、在透镜另一侧用屏幕接取到用眼直接观看的整个动态变化,从而对凸透镜成像形成一个宏观的整体的认识(也可通过投影或画图进行).
3.为便于操作,也为使学生对实验现象形成深刻的认识从而为探索规律打下基础,实验前应要求学生在光具座中透镜两侧的标尺上明显的标出与焦距和2倍焦距等长的位置以便在实验中能迅速准确的找到应找的位置,并对物、像所处位置形成深刻的印象.
二、凸透镜的成像规律教学说明
要教育、引导学生不要死记硬背凸透镜的成像规律,要在理解的基础上掌握它.掌握它的途径有三个
1.认真完成研究凸透镜成像规律的实验,通过实验获得深刻的感性认识.
2.采用作图法,利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条,作出凸透镜在三种情况下的成像光路图,从而在头脑中形成凸透镜成像的物理模型,并形成一个动态的变化过程.
3.将实验现象、物理模型与平时应用幻灯机、放大镜的实际有机联系起来,以加深理解和记忆.
三、课时安排1课时
四、学生活动设计
(一)完成“研究凸透镜的成像规律”学生分组实验.
1.完成分组实验.(分两个阶段完成)
2.利用凸透镜的特殊光线,运用作图法来研究凸透镜的成像规律.(分两个阶段完成)
3.每完成一个阶段的实验及相应的理论分析后,讨论、研究在实践中哪些光学仪器是运用这一原理制作的或工作的.
(二)结合上节照相机的知识分析、研究在三种情况下凸透镜成像的变化过程及变化规律.
五、教学过程设计方案
1.引入课题
方案一:教师采用幻灯机和投影仪在屏幕上展示各种有关幻灯机和放大镜的图片,向学生介绍这些仪器的主要工作元件都是凸透镜,从而引入新课.
方案二:结合上节课讲到的照相机,指出照相机的工作原理,提出问题:如果物体放在1倍焦距与2倍焦距之间,物体成像特点是什么;若物体放在焦点以内,能成像吗?像的特点是什么?从而引入新课.
2.新课教学
学生实验:研究凸透镜成像规律
研究物于1倍焦距与2倍焦距之间(画出板图)、位于焦点以里(画出板图),两个位置凸透镜的成像情况(包括像的位置,像的性质(指像与物比是放大还是缩小、像是倒立还是正立,是虚像还是实像)).我们用u来表示物体到透镜的距离,用v表示像到透镜的距离、f表示焦距.
教师介绍仪器及使用方法,并重点强调以下几个问题
(1)告诉同学凸透镜的焦距
(2)把透镜放在标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置.
物体分别设两个位置,进行两个实验,分两次完成.每完成一个实验,做一次小结,再进行下一个实验.对每个位置成像情况的研究都要通过三个途径进行
(1)通过实验研究物体在某一位置的成像情况.略调整物距和光屏位置,看像发生什么变化.
(2)利用凸透镜的特殊光线(两条就可以),用作图法研究凸透镜在同一位置的成像情况.
(3)研究、分析在照相机、幻灯机、放大镜三种仪器中,哪种仪器利用了凸透镜在这一位置的成像原理.
教师讲完后,问同学们有无问题,然后宣布开始第一个实验,将物体(蜡烛)放在1倍焦距与2倍焦距之间.
学生开始实验,教师在同学中间巡视并进行指导.学生实验结束,教师组织提问、进行总结.
教师利用作图法分析物体从2倍焦距以外向透镜移近的过程中,凸透镜成像的变化情况(有条件可用计算机模拟).
物体从大于2倍焦距以外的位置向焦点处移近的过程中,像成在透镜另一侧,像离透镜越来越远,像越来越大.2倍焦距处是一个变化点,物体在2倍焦距以外成缩小实像,进入2倍焦距内(大于焦距)成放大实像.焦点处是又一个变化点,而且使像发生了质的变化,物距大于焦距成倒立实像,物距小于焦距成正立放大虚像.应使学生们头脑中对整个成像情况形成一个动态的模型.
教师结合实验讲述幻灯机、放大镜的构造及应用.为了扩大学生的知识面,在讲了幻灯机后简要介绍一些投影仪的构造和原理.讲放大镜之后可介绍一下显微镜的知识,有助于学科间的联系.
3.总结
分析了幻灯机、放大镜的工作原理,结合前面学过的照相机,总结凸透镜成像规律和特点.到目前为止,学生已经学习过小孔成像、平面镜成像,凸透镜成像的三种情况.这里有三个成实像的情况,两个成虚像的情况.实像是由实际光线会聚形成的,虚像是由反射光线(平面镜成像)或者折射光线(物于焦点以里的凸透镜成像)的反向延长线相交形成的.从岸边观察水中的鱼、石子,看到的也是水中物体的虚像.它们的相同之处是:不论实像、虚像都是由光线形成的.从这点看影又与它们有本质的不同,影是光线照不到的黑暗区域.
探究活动
【课题】实验学习投影仪的使用方法
【组织形式】学生活动小组
【活动流程】
提出问题;猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.
【参考方案】利用学校的投影仪学习如何使用投影仪,并会一般的维护.
【备注】
一、充分预习是打造高效课堂的基础
“教给学生方法比教给学生知识更重要”,首先教给学生预习的方法。如何指导学生预习呢?编写“教学案”是个好方法,我们指导教师编写教学案,教学案的编写步骤就是依据“五环节三循环”课堂教学模式。其中“预习自学”环节就是让学生带着问题预习,预习提纲以问题为主线,让学生通过自学能基本弄懂,即基础知识和基本技能,不能过难过深,以《探究凸透镜成像的规律》为例:(1) 什么叫凸透镜?什么叫透镜的主光轴?什么叫凸透镜的焦点?什么叫焦距、物距、像距?(2) 生活中哪些物体是使用凸透镜来工作的?……首先解决预习方法,一阅读文字,二领会概念和规律,三看例题,四思考疑难。再就是解决好时间紧的问题,义务教育阶段学生不能补课,不能加班加点,课前预习时间很难保证。教师让学生挤时间预习,比如说自习课预习,饭前饭后预习,星期天节假日预习,课前预习不完的内容,课间留时间让学生预习,课间预习和课堂预习相结合。实践中我们深深体会到:预习是为了更好的展示,只有有效地预习,才会有课堂的精彩展示。
二、小组合作是打造高效课堂的关键
以前,初中物理课堂不同程度地存在“满堂灌”、“填鸭式”、“保姆式”现象,尽管教师讲得津津有味,学生却听得索然无味,课堂气氛沉闷,教学效率低下。借课堂教学改革的春风,我们大胆地放手,给学生更多的时间自主学习、合作学习、探究学习。为此课堂上我们尝试“小组合作学习”教学探究,“小组合作学习”是指课堂教学中将整个学生群体划分为数个异质小组,使学生在小组学习中充分合作,共同完成学习任务,并以小组总体表现为评价依据的教学模式。课堂上将学生划分成若干小组,座位方式不硬性要求,一种形式是“秧田式”座法,另一种形式是以前的座法,当讨论问题时,前后位同学相对而座。为了使小组合作富有成效,要把握好以下几个原则:一是学习小组的划分原则,学习好的和暂时处于后进的学生搭配,男、女生搭配,外向型和内向型学生搭配。二是充分发挥小组长的辐射引领作用。大胆启用学生,轮换当小组长,让每位学生都有展示的机会。三是建立小组评价奖励机制,每周、每月或每学期评选最佳小组,看学生是否有效预习,看学生是否积极讨论,看学生是否大胆展示,看学生书写能力、语言表达能力、交际能力是否提高等。
需要说明的是,小组合作设计的问题难度应是较大的,是可思考性的。如果设计的问题太简单,太明确,就是虚假的讨论,流于形式的探究,课堂效率将是低下的。以《探究凸透镜成像的规律》为例,1.凸透镜在什么情况下成缩小的实像?2.凸透镜在什么情况下成放大的实像?3.凸透镜在什么情况下成正立放大的虚像?4.当u=f时,你发现什么规律?在小组合作中,充分发挥了学生的主体作用,学生真正的动脑、动手、动口。但教师的主导作用也不容忽视,教师恰当地引导、启发、点拨、示范很有必要,比如说学生遇到难点疑点时教师给以帮助可以起到指点迷津的作用,大大提高了课堂教学效率。如在讨论第3、4个问题时,教师给以恰当地点拨,使学生少走弯路。因此主导和主体相得益彰,不可颠倒,不可偏废。
三、灵活展示是打造高效课堂的重点
展示过程是一个交流的过程,是一个互相学习的过程,是一个展现学生才华的过程。在展示过程中,学生的语言表达能力、分析问题和解决问题的能力、书写能力、动手操作能力等得到培养。展示的形式要灵活多样:口头展示、演板、多媒体展示、学生以“节目主持人”的形式展示等。展示要有序进行。一个小组重点展示1—2个问题,本组同学和其它小组同学可补充,这样可使教学秩序井然。要特别关注“弱势群体”,使他们感到温暖。要善于激励和评价学生,培养学生敢于质疑、大胆发言的学习精神。让学生放开问,让学生放开说,让学生放开做。展示气氛如果热烈,课堂就更加精彩,就不断迭起。
四、归纳总结是打造高效课堂的根本
归纳总结是对教学目标的再现和强化,可起到画龙点睛的作用。总结的方法有比较法、形象法,有时为了便于记忆,把知识点编成简明扼要的几句话。讲完《探究凸透镜成像的规律》后,可这样总结:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物远像近像变小,像儿跟着物体跑。”还可这样总结:“一焦分虚实(物体在一倍焦距内成虚像,在一倍焦距外成实像),二焦分大小(物距小于二倍焦距成放大的实像,大于二倍焦距成缩小的实像),实像异侧倒(成实像时,物和像在透镜的异侧,且像是倒立的),物远像近小(物体离透镜越远,成像离透镜越近,且像越小),虚像同正大(成虚像时,物和像在透镜同侧,且像正立、放大),物近像变小(物体离透镜越近,所成虚像越小),朗朗上口,形象生动。学生感到学习物理不枯噪无味。
五、反馈测评是打造高效课堂的保证
反馈测评是检验课堂教学效果的有效途径。通过反馈测评,可及时发现问题,分析根源,查找对策。反馈测评有过程反馈、终结反馈。课堂要做到及时反馈、及时补救、及时评价,夯实教学的每一个环节。
本人根据多年的教学实践认为:采用图像法归纳总结凸透镜成像规律比图表法归纳更加直观形象.学生易接受,记忆时间长,教学效果明显.当然,教师正确演示并让学生亲历实验过程是正确归纳好实验规律的基础.
1 开展好实验是归纳凸透镜成像规律的基础
物理学是以实验为基础的学科.学生动手实验,亲历实验的过程,学生兴趣盎然.不仅有利于对知识点的吸收,也极大地培养了学生学习物理的兴趣,探究好实验是掌握好相关知识点的重要基础.在探究凸透镜成像规律时,师生需抓住“三区”、“两个分界面”进行探究.具体如图1所示.
“三区”指的是:在焦点之内,1~2倍焦距之间,2倍焦距外.“两个分界面”指焦点是虚实像的分界面,2倍焦距处是放大与缩小实像的分界面.分区域,分界面来进行探究学习对该成像规律的掌握是简单而易行的.
2 采用图像归纳凸透镜成像规律,直观形象、深入浅出
物理图像比物理图表更加直观、形象.我在复习归纳凸透镜成像规律时采用大屏幕投影如图2.
2.1 投影图像时需匹配图解如下
①“”代表物体或其像,正倒可以反映物体成像时的正倒情况,长短反映像的大小;序号a、b、c、d、e表示物体所处的位置,a′、b′、c′、d′、e′表示物体所成像的位置.
②实线代表成实像,虚线代表成虚像.
③物体在不同位置时,可采用不同的色彩,增强学生的感性认识.
2.2 成像规律由图像可直观得出
①一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小.
②成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小.
③成虚像时:物近像近像变小,物远像远像变大.
一幅图像就能把凸透镜成像的大小、虚实、正倒特点及物距和像距的变化情况清晰的反映出来,直观形象,简洁而明快.图像归纳比图表和文字更加鲜明,学生学得轻松,记忆时间长,应用起来也会得心应手.采用图像法归纳复习凸透镜成像规律,起到了事半功倍之功效.
3 实例分析,彰显图像之宜处
例1 如图3为照相机成像原理图.
当照集体像时,发现有人没有进入镜头,应如何调节?
解析 由照相机成像原理图可知,照相机工作时,物体在2倍焦距之外,像在1倍焦距和2倍焦距之间,成一个倒立,缩小的实像.
照集体像时,若有人没有进入镜头,应使所成的像变小.根据如上图所得成像规律“成实像时,物远像近变小”, 因而需增大物距同时减小像距可使像变小并且清晰.由此可知,当有人没有进入镜头时,可使照相机后移,增大物距,并缩短镜头与胶片之间的距离,减小像距.根据成像规律也会让同学们容易明确:拍摄近景时(物近),需增大镜头与胶片之间的距离,镜头往前伸,离胶片远一些(像远了);拍摄远景时(物远),需减小镜头与胶片之间的距离,镜头往后缩,离胶片近一些(像近了).
例2 如图4为上课时经常使用的投影仪工作原理图.若使屏幕上的像变大,应如何调节?