《探究凸透鏡成像規(guī)律》之教學(xué)新探

摘 要：《探究凸透鏡成像的規(guī)律》是義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》八年級(jí)下冊(cè)第三章第三課的教學(xué)內(nèi)容，這一節(jié)課是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。教材中編寫意圖是通過學(xué)生的探究學(xué)習(xí)，不僅要使學(xué)生了解凸透鏡的成像規(guī)律，而且要使學(xué)生初步了解實(shí)驗(yàn)—— 分析—— 歸納的科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、主動(dòng)性。但在教學(xué)與實(shí)驗(yàn)研究的過程中，學(xué)生比較清晰地總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律主要有三個(gè)方面：u>2f、f

關(guān)鍵詞：凸透鏡成像 成像規(guī)律 特殊現(xiàn)象 教學(xué)新探

中圖分類號(hào)：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）09（c）-0104-01

義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》八年級(jí)下冊(cè)第三章第三課《探究凸透鏡成像的規(guī)律》這一節(jié)課是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。通過學(xué)習(xí)，不僅要使學(xué)生了解凸透鏡的成像規(guī)律，而且要使學(xué)生初步了解實(shí)驗(yàn)—— 分析—— 歸納的科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、主動(dòng)性。在探究過程中，引導(dǎo)同學(xué)們對(duì)凸透鏡的成像規(guī)律進(jìn)行猜想，初步設(shè)計(jì)方案，組織同學(xué)用實(shí)驗(yàn)探究的方法，得出凸透鏡成像的規(guī)律。我們通過具體的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律主要有三個(gè)方面：一是當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)蠟燭火焰的光通過凸透鏡在光屏上所成的像清晰的倒立、縮小的實(shí)像，其具體應(yīng)用實(shí)例是照相機(jī)工作原理；二是當(dāng)物距大于一倍焦距，而小于二倍焦距時(shí)蠟燭火焰光通過凸透鏡在光屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像，其具體應(yīng)用實(shí)例是投影儀、幻燈機(jī)；三是當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)，在光屏上不能成像，物與像同側(cè)，眼睛貼近、透過凸透鏡會(huì)得到正立、放大的像。除此以外，我結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)以下幾種特殊現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)知容易出現(xiàn)的疑問予以解決。

（1）當(dāng)物體在凸透鏡一倍焦距或一倍焦距以內(nèi)（即u=f、u于凸透鏡，由于蠟燭火焰靠近凸透鏡，其光線透過凸透鏡折射后，光線不再是平行的，凸透鏡最邊緣的光線會(huì)像“喇叭口”一樣被放大了，這樣移動(dòng)光屏在大于一倍焦距的地方會(huì)得到放大的、模糊的、暗淡些的圓形光斑。

（2）當(dāng)物體在凸透鏡一焦距以內(nèi)（即u

（3）當(dāng)物體在凸透鏡一倍焦距以外時(shí)，凸透鏡所成的實(shí)像在凸透鏡的兩側(cè)，實(shí)像的大小是怎樣變化的？針對(duì)這個(gè)問題，敢、也是我在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的預(yù)案中預(yù)設(shè)到的，因?yàn)檫@是一客觀存在的現(xiàn)象。對(duì)其進(jìn)行研究，我引導(dǎo)學(xué)生從三個(gè)方面展實(shí)驗(yàn)研究：①物距等于二倍焦距（u=2f）時(shí)，凸透鏡所成像的規(guī)律。我讓各組學(xué)生從光具座上把蠟燭移動(dòng)到二倍焦距處，左右移動(dòng)光屏，直到在光屏上找到最清晰的像為止。通過觀察、測(cè)量、比較像的大小、像距大小，可以從中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)u=2f時(shí)，像距V=2f，所成的像是清晰的倒立、等大的實(shí)像。②物距在一倍焦距和二倍焦距之間（即f2f）時(shí)，所成像的特點(diǎn)。我引導(dǎo)學(xué)生將蠟燭放在二倍焦距處在光屏上感知像和像距的大小，然后讓學(xué)生不斷地將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，直到從光具座上移走，并在同一水平高度繼續(xù)遠(yuǎn)離，左右調(diào)節(jié)光屏的位置，并測(cè)量、觀測(cè)、記錄像和像距的大小變化情況，同學(xué)們經(jīng)過反復(fù)討論、交流、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)：物距不斷遠(yuǎn)離凸透鏡光屏上所成的像不斷減小，直至最小最亮的一個(gè)光斑，像距也不斷減小（f

參考文獻(xiàn)

[1]義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書八年級(jí)物理下冊(cè)教師教學(xué)用書[M].人民教育出版社，2011.

[2]黃東彪.關(guān)于《探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)》的幾點(diǎn)建議[J].現(xiàn)代閱讀：教育版，2012（12）：397.

[3]沈俊妮，周延懷.美國(guó)高中物理教材的學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析與借鑒美國(guó)高中物理教[J].學(xué)科教育，2004（12）：47-50.

作者簡(jiǎn)介：馮萬兵（1980，2—），男，漢族，畢業(yè)于華中師范大學(xué)教育學(xué)本科專業(yè)，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：從事初級(jí)中學(xué)物理學(xué)科教育教

學(xué)研究。