凸透镜成像规律,在初中阶段是一个比较难的知识点,在教学困难较大,主要表现在学生记不住规律,记住规律也不会做题。分析其原因,凸透镜成像规律内容多,物体在不同范围内成像的性质不同,三个范围、两个特殊点,每种情况中像的性质都包括大小、倒正、虚实三个要素,这还属于描述静态,描述某个确定的位置的像的性质。当物体移动时,像的性质也随之改变,这就出现了动态的变化规律;再延伸就涉及到物像移动快慢不同的情况。学生光记住这些规律就很难了,那么应用就更加困难了。
突破教学难点,新授课教学中需要设计,通过学生实验、教师演示、媒体等方法给学生形成丰富的感性认识之外,帮助学生记忆、理解,另外,在习题课中,需要划分层次,一步步增加难度,筑好基础,攀升难度减小。凸透镜成像规律中,涉及到照相机、投影仪、放大镜三种成像情况,设计习题的层次性体现如下:
注意:后面的练习都是在前面练习的基础上进行的,每上一级,增加一个新的内容或新的思维方式,循序渐进可与突破凸透镜成像规律的教学难点。
(一)照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系
这是基础层次内容,100%的学生需要通过。通过实物形成感性认识,提高形象记忆。目标是像的性质的描述、在具体的实例中能够真确的辨别出像距和物距具体所指,在第二节《生活中的透镜教学》中,就应该完成。
练习形式如下:
1、照相时,底片上所成的像是
倒立 、 缩小
、 实像
。镜头离被照物体距离较
远
,
物体距镜头的距离 大于
底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远,底片上成的像就越 小
(最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。)
2、投影仪的镜头相当于一个
,来自图案的光经过这个透镜成一个
、
、
像。在经过
,反射到屏幕上
3、我们使用放大镜的时候,可以发现物体被
,物体和物体经过透镜所成的像在透镜的
侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越
。
4、在使用照相机、投影仪、放大镜时,呈放大像的是
,成缩小像的是
,成倒立像的是
,成正立像的是
,成像能用光屏接到的是
。
5、关于四种光学仪器的成像情况,下列说法中正确的是
( )
A. 放大镜成正立、放大的实像
B.
照相机成正立、缩小的实像
C.
幻灯机成倒立、放大的实像
D.
近视眼镜成正立、放大的虚像
(二)照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。
这一部分内容依旧是基础,100%的学生需要通过。在上一节需要记住的内容的基础,增加物距和像距的范围空间。在完成第三节《凸透镜成像规律》教学中,探究结论和三个典型的成像代表结合,对应实现,依旧是形象的记忆过程。
如(一)——1,变题如下(幻灯机和放大镜的变式方法相同):
1、照相时,被照物体离照相机镜头的距离较
远
,范围是
大于二倍焦距处
底片上所成的像是
、
、
。像所在的范围是 一倍焦距和二倍焦距之间 (将实验的结论的内容纳入到记忆之中)
(三)根据物距范围判断成像的性质,根据成像的性质判断物距范围(静态的区域判断)
这一部分训练将成像规律的实验、应用典型有机结合起来。从形象逐渐转向抽象,从正向逐渐转向逆向,增加凸透镜成像规律的熟练程度。100%学生过关
练习:
1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小

2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射,如图丙所示。移动光屏找到像,此时画像在光屏上所成的像是
、
、

3、下图所示,光屏上有清晰地像,像的性质是
、
、 ,判断的依据是
(增加判断的依据,形象向抽象逐渐转化)。
当蜡烛移到A点时,向 远离凸透镜的方向 移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像,像的性质
、
、 ,此时成像为
成像原理。
当蜡烛移到B点时,从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为
成像原理。
4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点,若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm(改变此距离改变为35cm,5cm选项改变,增加练习度)处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是
A、
倒立、放大的实像
B、倒立、缩小的实像
(
)
C、正立、放大的虚像
D、正立、放大的实像
(四)根据物距范围判断成像的性质,根据成像的性质判断物距范围(物、像动态变化)
这部分内容在中考中也常常设计,属于基础偏上的程度,80%以上学生需要过关,也能够过关。
题例:
1、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取:
A、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些
B、人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C、人不动,照相机离人近一些,镜头往外伸一些
D、照相机和镜头都不动,人站近一些。
2.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张2寸的全身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张2寸的半身照,正确的操作是(
)
A 小明往前移动,并使镜头往里缩
B
小明往前移动,并使镜头往外伸
C
小明往前移动,并增大光圈
D
小明往后移动,并使镜头往外伸
3、某照相机镜头焦距为10cm,小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相,当照相机正对作品从50cm处向22cm处移动的过程中
( )
A、像变大,像距变小
B、像变小,像距变大
C、像变大,像距变大
D、像先变小后变大,像距变小
4.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应(
)
A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些
B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些
C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些
D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些
(五)根据成像的性质、物距(或像距),判断凸透镜的焦距
这一类题,涉及到综合分析的思维过程,会的同学不难,但是有一些同学过不了此关,在中考中属于中高档题,成绩良好的学生必须过关。这部分练习在凸透镜成像规律的习题课中出现,在复习课中形成答题方法。
题例:
1.用三块透镜做实验,在物距相同的情况下得到如下数据,可知这三块透镜的焦距关系为(
)
A.fA<fB<fC
B.fA>fB>fC
C.fC>fA>fB
D.fA>fC>fB
透镜
|
像的性质
|
A
|
放大
|
倒立
|
实像
|
B
|
缩小
|
倒立
|
实像
|
C
|
放大
|
正立
|
虚像
|
2.某同学用一凸透镜做实验,发现当物距为20cm时,能在光屏上成倒立、放大的清晰的像,则以下说法正确的是(
)
A 物距为10cm时,一定成正立、放大的虚像
B
物距为15cm时,一定成正立、放大的虚像
C 物距为30cm时,一定成倒立、放大的实像
D 物距为40cm时,一定成倒立、缩小的实像
(六)根据像、物移动的快慢程度判断凸透镜移动的方向
此类题属于高难点,可能会出出现有的同学无论如何也不会的情况,在中考中属于高难度题。
1、如下图,蜡烛的火焰在光屏上呈现清晰的像,将蜡烛略微原理凸透镜,若光屏上仍呈现清晰的像,光屏向 靠近凸透镜的方向移动 (简单)
若保持光屏不动,凸透镜向
方向移动,光屏上能够出现清晰的烛焰的像(难点)

2.充满水的水池底部有一个美丽图案,小刚用照相机把图案清晰地拍摄下来,当把水池中的水排掉后,小刚仍想在原位置用此照相机清晰地拍到这个图案,他应使照相机镜头
_______。(选填“前伸”、“后缩”或“不动”)
(七)关于凸透镜成像规律的探究
1、基本技能,如仪器的选择、作用、摆放、找像的操作、记录的内容等属于基础内容,所有学生过关。
2、关于实验中,优化实验方法、一些现象的解释等属于探究评估能力的考查,属于综合能力的考查内容,强化训练难以奏效。
题例:
1、某实验小组将蜡烛放在一倍焦距以内时,偶然看到光屏上出现一个大致是环状的暗区,如图丁所示,这个暗区是怎样产生
的?(注:该实验所用的凸透镜没有边框)
2、小明用装有6个发光二级管的有方格的白纸板做发光物体,如图16甲所示。有用这样同样大小方格的白纸板做实验优点
把光屏取下来,把发光体放在凸透镜的左侧,从凸透镜的右侧沿主光轴向凸透镜方向观察,当眼睛离凸透镜较远时看到了发光体倒立的像,离凸透镜较近时就看不到这个像了,请分析并说明原因。
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