凸透镜成像规律教学

2024-08-10

凸透镜成像规律教学(精选12篇)

凸透镜成像规律教学 篇1

凸透镜在日常生产与生活中有着广泛的应用, 凸透镜成像规律已成为初中物理光学部分的教学难点。物体经凸透镜成像时, 由于物距的变化, 导致所成的像的大小、虚实、倒正随之相应变化, 对于这一点, 通过多年的教学经验我体会到, 学生在实验中都能做出凸透镜成放大和缩小的像, 但像和像距以及物距的大小变化规律却很难找出, 而且过一段时间学生会遗忘或张冠李戴。为此, 我在多年的教学中进行了教材重组, 并进行了有创意的教学, 特别注重教学策略, 化解教学难点。

一、重视小孔成像规律的探究, 初步建立实像的概念

在教科版物理教材八年级 (上) 第四章第一节《光的传播》的课后习题中, 安排了这样一道习题:在空的易拉罐的底部中央, 用钉子敲个小孔, 罩上一层塑料薄膜, 这样就制作成了一个针孔照相机。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。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。这样, 学生通过这个探究实验, 就建立了描述像的特点的概念, 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了知识储备。

二、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, 知道了实像与虚像的区别, 为以后探究凸透镜成像规律又做好了一个知识储备。

三、精心设计《凸透镜成像规律》教案, 为课堂探究作准备

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并归纳出规律?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:当物体与凸透镜之间的距离不同时, 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, 教师这样问学生:“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。

此实验得到的数据量大, 数据规律不是明显的正比或反比例关系, 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。此时, 教师要引导学生分析数据进行总结, 并和学生共同绘制凸透镜成像规律的表格 (见下表) 。

四、深入分析, 加深对凸透镜成像规律的理解

(1) 用《凸透镜成像》光路图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, 并且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。

(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, 教师应有总揽全局的思想, 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, 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。

凸透镜成像规律教学 篇2

摘要

本文在研究光的折射的基础上,要求学生通过科学探究,归纳和总结出凸透镜的成像规律。锻炼学生熟练的实验操作技能与技巧,使学生经历科学探究的基本过程,激励学生勇于发表自己的意见,有与别人交流合作、反思评估的意识。

关键词:凸透镜成像规律

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)学情分析

1、凸透镜成像规律概念多、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、根据皮亚杰的认知发展理论,初二学生的认知水平处于具体运算阶段,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、凸透镜在学生现实生活中是普遍存在的,如放大镜、照相机和幻灯机的镜头等。学生最熟悉的莫过于放大镜了,而他们又往往认为,放大镜只起“放大”作用。对于“成像”,学生是不明白的,或者说是模糊的。

(二)课程目标

1、通过实验总结出凸透镜的成像规律。

2、在实验中进一步理解实像和虚像的含义。

3、通过经理研究凸透镜成像规律的过程,学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

4、在探究凸透镜成像规律的实验中,培养对科学的求知欲,有主动与他人合作交流的精神。

(三)教学策略 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。根据维果茨基的最近发展区理论,教师应该为学生创设情境,进行支架式教学。

1、重视小孔成像规律,了解实像,倒立的概念

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。让学生观察小孔到物体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知识准备。

2、通过观察平面镜成像规律,比较实像和虚像的概念

通过对平面镜成像规律的探究,认识比较实像和虚像的方法和特点。虚像只能用眼睛观察而不能在光屏上呈现,实像既可以用眼睛直接观察,也能够呈现在光屏上。

3、使用放大镜观察物体,形成初步的感性认识

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。让学生拿起桌面上的凸透镜,背对着窗户。观察纸上的一些文字,在发现文字放大的同时,会惊奇地发现纸上出现窗外景物倒立、缩小的像!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、介绍器材,模拟操作

1)教师介绍实验用的器材:光具座、光屏、凸透镜、蜡烛等。简单地说一下注意点。

2)展示几张烛焰在光屏位置的图片,判断合适与不合适。

3)教师针对以上出现的问题。强调烛焰、透镜、光屏三者的中心要“等高、共轴”。

凸透镜成像规律成的倒像,不但是上下颠倒同时左右也颠倒,蜡烛的火焰左右对称不易观察,所以在此将实验装置中的烛火换成F型的LED灯具,以方便观察。另外,凸透镜成像规律是在傍轴条件下的,所以强调“物”、“像”、“屏”要等高、共轴。通过上述学生上来演示模拟使用器材,对可能出现情况的判断,是为了让学生暴露出存在的问题,及时改正;其他学生可以更直观、形象地看到问题产生的原因,从中吸取经验。

5、分析数据,归纳规律

教师应充分创设和抓住机会,让学生经历从物理现象和实验数据归纳出科学规律的过程;同时学生表述自己的观点,与人交流,也有利于培养学生具有将自己的见解与他人交流的意识,敢于提出与别人不同的见解,能自我反思、听取别人的意见,勇于放弃或修正不正确的观点,逐步具有信息交流能力。

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。让同学们把自己的数据输入到计算机。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。

(四)教学设计的反思与启示

凸透镜成像规律教学 篇3

本节是在介绍完有关凸透镜的基本概念后,对它的成像规律作进一步探究,使学生经历探究的过程并得出成像规律,为以后解释照相机与眼睛,望远镜与显微镜的原理打下坚实理论基础,其实验探究过程及成像规律,也是中考光学考查的热点。

教学设计以凸透镜成像性质与物距关系为主线,安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程,让学生经历产生兴趣、发现问题、激发矛盾、解决问题的过程,很好地体现“学习者不应是住处的被动接受者,而应该是知道获取过程的主动参考者”这一新课标教学理念,培养学生在体验知识的形成、发展过程中主动获取知识的精神。

2学习者分析

八年级学生有过探究“平面镜成像特点”经历,知道探究的一般过程,对积极主动地进行探究活动有着浓厚的兴趣,但本节探究课学生面临着诸多困难,例如实验探究涉及到的物理概念、名词多,如物距、像距、焦距、实像、虚像,特别是要找到各样的像应调整什么,如何调整,学生感到盲目;从数据中要得出结论也不易,因此老师必须重视加强对学生探究活动的指导,如给出填空式的探究实验记录表(附录),以减小学生在探究过程中的盲目性;为了节省时间,可直接告诉学生凸透镜焦距;为了分散难点。实、虚像的概念可在“平面镜?一节中介绍,以缓解本节课物理概念和名词多的压力;物距和像距以“信息快递”的形式直接给学生。

3教学目标阐明

1、知识与技能:理解凸透镜成像的规律。

2、过程与方法:(1)通过对现象的观察,学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力;(2)通过探究活动,体验科学探究的全过程;(3)学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3、情感态度和价值观:(1)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探索日常生活中的物理学原理;(2)培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质;(3)培养学生团结协作的精神。

教学重点:凸透镜成像规律的探究过程。

教学难点:如何引导学生设计实验,分析实验数据,归纳总结得出规律。

4教学准备

(教师用)计算机(多媒体PowerPoint课件、凸透镜成像规律的flash动画)、投影仪,演示用光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等。

(学生用)放大镜、刻度尺、蜡烛、火柴、凸透镜(f=10cm)、光屏等(或光具座及附件)

7附件

参考文献:

[1]刘炳升。义务教育课程标准实验教科书八年级《物理》(上册)。江苏科学技术出版社,2005

[2]廖伯琴,张大昌,全日制义务教育物理课程标准解读,湖北教育出版社

凸透镜成像规律教学 篇4

本节内容是本章的核心, 在教材中有承前启后的作用, 既是凸透镜对光的作用、生活中的透镜知识点的应用, 也为眼睛和眼镜、显微镜和望远镜的讲解做了知识准备。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度, 教材明确提出实验时物体离凸透镜的距离分别为:u>2f、f

[教学目标]

(1) 知识与技能: (1) 知道凸透镜成缩小、放大实像和虚像的条件; (2) 通过凸透镜成像的“边学边实验”, 使学生理解凸透镜成像规律。

(2) 过程与方法: (1) 通过探究凸透镜成像规律的过程, 体验科学探究的主要过程和方法; (2) 学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

(3) 情感态度与价值观: (1) 通过对凸透镜成像规律的分析、讨论, 培养学生实事求是的科学态度; (2) 通过探究活动, 激发学生的学习兴趣, 培养学生对科学的求知欲。

[教学重点]

(1) 三条特殊光线的光路图。

(2) 组织指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。

[教学难点]

(1) 凸透镜成像规律光路图。

(2) 组织、指导学生完成探究凸透镜规律的实验。

[教学方法]

演示实验, 归纳总结。

[教学器材]

光具座、凸透镜 (f=10cm) 、光屏、蜡烛。

[教学过程]

(一) 创设情境, 导入新课

(1) 玩小水珠导入。

(2) 作图:三条特殊光线 (抽学生在黑板完成) 。

(二) 启发提问

测实验用凸透镜的焦距有:平行光法;点光源法

(课前学生自己完成)

(三) 进行实验:

说明:u—物距, v—像距, f—焦距

1.u>2f

(1) 作图:

小结:f

(2) 实验操作验证。

2.f

(1) 作图:

小结:v>2f, 倒立、放大、实像、异侧。

(2) 实验操作验证

3.u

(1) 作图:

小结:v>u, 正立、放大、虚像、同侧。

(2) 实验操作验证。

(四) 拓展与小结

(1) 倍焦距定虚实: (1) 当u>f时, 成实像; (2) 当u

(2) 倍焦距定大小: (1) 当u>2f时, 成缩小的像; (2) 当u<2f时, 成放大的像。

(3) 凸透镜成的像: (1) 当实像时, 都是倒立; (2) 当实像时, 都是倒立。

(4) 凸透镜成实像时: (1) u↓→v↑→像变大; (2) u↑→v↓→像变小

(五) 作业设计

运用作图和实验的方法探究: (1) 当u=2f时的成像情况; (2) 当u=f时的成像情况; (3) 当凸透镜遮住一半, 成像情况如何变化。

[教学反思]

教学反思-探究凸透镜成像规律 篇5

《凸透镜成像规律》这节课学生有学习兴趣,积极性高。在我的教学经验中,学生在概念上对物距和像距的理解好像很容易,但是在实际测量使用刻度尺时经常出现错误,所以在这个地方讲得比较多,提问也比较多,而且一般都找最差的提问,因为如果他们都懂了,那绝大部分同学都懂了,后来想想这个问题其实也容易解决。只要两刻度尺合起来,以凸透镜的位置为0点就可以了,这样就方便很多,也可以节省时间留给结论分析。由于学生还缺乏一定的实验技能,在探究过程中离不开老师的及时指导,学生实验时,老师要加强巡视和指导。个别小组只是好奇地观察成像情况,忽视了物距和像距的测量,使实验流于形式,得不到自主实验的结论。

在归纳凸透镜成像的基本规律时,学生的语言表达能力还不够成熟,在平常的教学中加强这方面的训练。堂只准备了一块焦距f=5cm的凸透镜做分组实验,并要求学生在记录实验数据的表格中增设一列物距与焦距的关系,学生通过实验能体会到凸透镜成像的性质与物距有关系,但对于为什么要去找物距与焦距间的关系,学生没有认识。如果教师先让学生用一块凸透镜从远到近观察物体,再让学生同时用两块不同焦距的凸透镜并列从远到近观察同一个物体,不仅让学生体验了凸透镜成像的性质与物距有关,还让学生体验了凸透镜成像的性质与焦距有关,学生就很自然地提出凸透镜成像的.性质与物距、焦距有关的问题,.

结合凸透镜成像规律的特点的探究,通过培养学生对实验数据的分析和论证的能力,使学生得到从感性认识到理性认识的飞跃.让学生亲身体验在不断发现问题和提出问题的过程中逐步完善和升华,深化对凸透镜成像规律的认识,从而用实验探究的方法来得出凸透镜成像规律的特点。

解析“凸透镜成像的规律” 篇6

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2一物体位于凸透镜一侧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

由以上例题可见,只有准确把握凸透镜的成像规律及特点,然后根据题目中所提供的信息,如物距u、焦距f、像距v的相互间关系,以及像的正立与倒立,放大与缩小,虚与实,以及应用场所等等,才能熟练准确快捷地解题.纵观近几年中考对于这一知识点的命题,命题素材源于教材,向生活、生产扩展,这又需要我们一方面要牢固掌握各知识点,还要能结合实际灵活运用它们来解决生活中的实际问题,做到从生活走向物理,从物理走向社会.

责任编辑/南 冲

凸透镜成像规律教学 篇7

1.教学任务分析

教学内容《探究凸透镜成像的规律(一)》是光的折射教学的进一步延伸和深化,它是初中光学教学的重点内容之一,同时也是整个初中光学教学的难点。学生要在学习光的折射规律、透镜及生活中的凸透镜的基础上,通过实验来探究凸透镜成像的规律。学生在学习本节课内容前,已经具有凸透镜有关的光学特性、生活中的凸透镜、实像、虚像等相关基础知识(教材内容略作调整)。本节课对学生的操作技能有一定的要求,如对光具座的正确使用,寻找并获得清晰的实像。

由于本节的内容较多,需分两个课时完成。第一课时着重探究凸透镜成实像的规律;第二课时探究凸透镜成虚像的规律并综合归纳凸透镜成像的规律及其应用。本节课是这节内容的第一课时。

2.教学目标

知识与技能:理解凸透镜成实像的规律,知道凸透镜所成实像的倒正、大小与发光体位置的关系;学会正确使用光具座进行实验探究。

过程与方法:经历产生问题、提出猜想、实验验证、分析归纳的全过程,体会凸透镜成实像规律形成的过程,并从中感受观察、比较、归纳、推理等物理科学方法;经历利用作图法的方法收集信息、处理信息的过程,感受统计和直观对归纳结论的意义。

情感、态度与价值观:利用作图法收集真实的实验信息归纳结论,养成尊重事实的科学态度;在小组和全班交流的过程中,懂得合作交流的重要性,体验成功的快乐,初步养成合作交流的习惯。

[问题提出]

本节课的教学重点是探究凸透镜成实像的规律;教学难点分别为探究凸透镜成放大和缩小实像的物距的分界点(两倍焦距点);凸透镜成实像的物像动态变化趋势的表述。

[教学设计]

本节课设计的最大突破是改验证实验为探究实验,通过实施探究学习,让学生自主建构知识,理解规律。具体地说,就是以凸透镜成实像规律的探究为主线,以问题为引导,让学生经历科学探究的过程。通过合作探究,自主地归纳出凸透镜成实像的规律;体会和认识科学探究的过程和方法;感悟成功的快乐、合作的重要性,树立实事求是的科学态度。教学从凸透镜的应用开始,又以凸透镜的应用结束,这个过程让学生从生活走向物理,又从物理走向生活。

在本节课的实验探究中,我为学生提供了一张“学习活动卡”,便于学生记录实验数据和观察结果,也便于学生分析处理实验信息,归纳实验结论。本节课的设计对教材的再处理的地方有:一是在探究前不直接告诉学生用焦距f作为参照的距离,让学生在寻求“在物距发生改变时,成放大和缩小实像的物距的‘分界点’(两倍焦距点)”的基础上发现焦距f是个重要的参照距离,从而归纳出凸透镜成实像的规律,目的是想增强探究对于学生的深刻性:二是用带有刻度的“二极管发光体”替代蜡烛,用带有刻度的光屏替代纯白屏,并使用光具座替代刻度尺等,目的是增强直观性和简化操作;三是对原实验数据和观察结果记录表格进行适当调整,目的是便于对实验记录的处理和分析。

为突破教学难点,我进行了如下设计。首先,我将表格中己经采集的有关物像数据转化为形象直观的图形,再通过图形叠加,来完成对信息采集从个别过渡到一般的方法来归纳结论;同时,利用讨论和推理的方法,引导学生归纳无法通过实验探究来找寻的成像规律。其次,通过演示物像动态变化的课件,帮助学生表述凸透镜成实像时物像的动态变化趋势,同时加深学生对物像动态变化规律的理解。

1.复习并设置问题情境,引入课题

在复习照相机、投影仪成像情况的基础上,教师演示由LED灯做成的发光“海宝”。通过凸透镜成不同实像,制造冲突,引起学生质疑。教师:“‘海宝’离甲凸透镜很近,在银幕上成的是倒立放大的实像;‘海宝’离乙凸透镜很远,在感光胶片上成倒立缩小的实像。大家看,老师这里也有一只‘海宝’,老师想让它在离凸透镜这一位置通过凸透镜成像在这张白屏上。请同学们想一想,在白屏上是放大的像,还是缩小的像?”学生根据观察到的实验现象提出质疑。

设计意图:通过创设问题情境,制造矛盾冲突,让学生自主提出问题,激发学生的学习兴趣,顺利引入课题,为学生的自主探究奠定基础。

2.实验探究

(1)合理猜想,引出验证实验

教师根据实验现象引导学生猜想,引出分组实验。学生根据已有知识经验及演示实验现象,师生互动,进行合理猜想。教师设问:“物距比较大,是成放大的像还是成缩小的像?物距比较小呢?”“根据刚才的实验,推测一下,有没有存在这样一个位置,物体既不成放大的像,也不成缩小的像?”

设计意图:通过引导学生猜想,顺利引出探究实验。“引导”表面上是降低探究要求,但实质是提升探究要求——将课程标准中的“验证实验”转化为“探究实验”,为学生自主形成规律奠定基础,为突破教学难点之一奠定基础。

(2)指导实验

教师利用PPT和实物介绍实验装置、实验要领、小组实验任务、学习活动卡的填写及实验注意事项等。教师先提出:“请同学们利用桌上的实验器材,先找到一个清晰的像。在实验过程中,大家要尽量避免眼睛直视发光体。请试一试。”学生动手实验,在光屏上找清晰的像(如下图1所示)。教师随后让学生把光屏靠近或再远离凸透镜,再感受一下什么是清晰的像。

设计意图:通过讲解与动手实验结合的实验指导,让学生明确光具座等实验装置的正确使用方法,以及观察实验现象并记录有关实验信息的正确方法;同时,让学生明确安全操作的常识及分组合作的任务要求,为分小组进行探究实验奠定基础。

(3)学生分组实验

学生4人一组,每组两套实验装置、两张学习活动卡。组长合理分工,每小组找3~4个放大的像与3~4个缩小的像,或找出等大的像,并填写相应的学习活动卡。在此期间,教师巡回指导。

设计意图:通过分组合作探究,落实自主学习、合作学习和探究学习。

(4)归纳实验结论

首先,归纳初步结论:各小组根据学习活动卡上的实验记录,分组讨论,交流所归纳出的初步结论。

其次,“转化”信息:教师分析每组所归纳出的初步结论的局限性,并对照PPT引导学生作图,使其分组将实验现象或数据转化成图像信息。学生将实验记录的结果“转移”到打印了凸透镜及刻度格的胶片上——用红、蓝、黑三色笔分别将成缩小、放大、等大像的物体、物距、像距、像以及像的性质等对应地画在统计图中,如上页图2所示“透明胶片制成的统计图”。

第三,整合图像信息,分析归纳最终结论。教师将所有小组“规格相同”的胶片统计图收齐并重合,从而整合实验信息,利用实物投影投放到大屏幕,全班学生对照统计图上整合的图像信息,分析、讨论、归纳凸透镜成实像的规律。

设计意图:利用胶片“重叠”整合实验信息的办法,完成对信息采集从个别到一般、笼统到直观的过渡,为学生自主建构知识,形成规律“铺平道路”;在分析统计图、归纳实验结论的过程之中,将讨论、交流、质疑、教师点拨(理论推导)、课件演示相结合,从而帮助学生理解规律背后的成像原理,为进一步学习打下基础。

3.应用规律

教师利用学生所学的规律,用演示实验所用的凸透镜(焦距35厘米)在光屏上形成一个等大的“海宝”。学生利用所学规律,用各组实验所用的凸透镜和教师提供的白纸,为教师或同学拍一张合影。

设计意图:巩固、拓展所学的知识,从物理走向生活,激发学生学习兴趣。

[自我反思]

课后,我对本课的教学设计和实施有如下几方面的体会。

1.在先进的教学理念指导下实施教学设计。本节课以学生发展为本,以探究式学习为指导,实施探究学习活动的设计。我既考虑探究目标的逐步达成,又分别考虑每次探究活动的侧重点,如本节课的设计不论是猜想还是实验归纳等,设计过程都是先讨论,再交流,最后质疑等。

2.根据学生的学情、教学目标和内容的特点,创新探究教学设计和实施。有效的探究学习必定伴随着教学创新。第一,重视创新问题情境。本节课,我利用演示实验创设了与探究内容紧密结合、可见度大、蕴涵较强矛盾冲突的实验情境,唤起学生的探究热情,促使学生自主提出要探究的问题,实现了探究活动的问题引领。第二,重视创新探究实验。本节课实验采用标有刻度的LED发光体代替蜡烛,采用带有刻度的白屏代替纯净白屏,把光具座上标尺的“O”刻度从最左边改到标尺中间等,将一些只能定性的实验信息定量了,增强了探究实验的有效性。第三,重视创新科学方法。我采用图像法和“胶片重叠法”直观、完整地呈现实验信息,降低了学生归纳的难度,顺利达成了探究学习的目的,即学生自主形成规律。第四,重视创新过程质疑。我在对照“重叠后的统计图”分析归纳规律时,有针对性地提出质疑,培养学生科学归纳的能力。

3.关注课堂生成及时调整教学实施。教师要动态控制探究性学习过程,减少学生探究性学习的失误。本节课,在探究实验过程中,我发现学生只是定性记录,而没有记录成像的具体高度。于是,我迅速对学生进行引导,才使后面的探究得以顺利实施。

4.关注互动,注重激励。积极的情感体验是有效实施探究性学习的保障。本节课,我尤其重视与学生的对话互动、情感互动,使学生在整个探究性学习过程中感受到自信、成功和快乐。

[专家点评]

本节课是一堂以问题为导向的实验探究课,执教教师的预设目标无论在探究过程还是在思维能力的要求上,都比教材的编写意图更为开放与拓展,即不采取课本上验证式的学习过程,而是设计为:在不人为设置U=2f作为物距的分界点的前提下,组织学生去探究凸透镜成像的规律。实践表明,学生跳一跳,能摘到“果子”。

那么,这个探究性学习的目标是如何有效达成的呢?概括地说,有以下三点。第一,把原定课时的内容改为2课时,使探究过程在时间与活动空间上得到保障。第二,分步合作探究,做到操作上先示范,后动手;数据处理上,先个别,后一般;结论上先观察,后归纳推理,以此化解因探究过程中操作环节存在的问题与困难。第三,创设问题情境与对话,启发学生主动积极思考。在活动中,执教教师让学生自己发现U=2f是实像放大与缩小的分界点,并让学生在实验的基础上,用推理的方法得出凸透镜成实像更一般的结论,以此提高学生的观察能力与思维能力。执教教师设计的体验和认识科学方法(如图像信息集聚、外推、完全归纳等)的运用环节对学生问题的解决与规律的获得有重要意义。

凸透镜成像规律 篇8

探究凸透镜成像规律的实验是初中物理中一个重要的实验, 虽然同学们亲自操做或观察了实验, 但具体应用时仍很茫然, 在实践过程中, 笔者编了一首歌帮助记忆和理解相关知识:

照幻放

实异侧

虚同侧

一倍焦距分虚实

两倍焦距分大小

物像同像移

像距、像孪生兄弟

1.“照幻放”是指凸透镜的三个应用照相机、幻灯机 (投影仪) 、放大镜, 这句话可用“按照范例来放”来记忆。当画位置时, 把“照”写在两倍焦距之外, “幻”写在一倍焦距之外, 两倍焦距之内, “放”写在一倍焦距之内。

2.“实异侧”是指凸透镜成实像时, 物、像分立凸透镜两侧。

3.“虚同侧”是指凸透镜成虚像时, 物、像分立凸透镜的同侧。

4.“一倍焦距分虚实”是指物体在离凸透镜一倍焦距处是成虚实像的分界点。

5.“两焦距分大小”是指物体在离凸透镜两倍焦距处是成放大、缩小像的分界点。

6.“物像同像移”是指当物体在光具座上向某个方向移动, 像也会向某个方向移动。

7.“像距、像孪生兄弟”是指当像距变大, 像也变大;像距缩小, 像也变小。

此句也可扩展到当物距大于像距, 则物大于像即成缩小的像。即知道距离关系就可知物或像的关系。

例:当一物体从距离凸透镜一倍焦距处沿光轴移到里凸透镜五倍焦距外, 那像 () 。

A.逐渐增大

B.逐渐减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

解析:此题先用口诀“一倍焦距分虚实”“实异侧”判定物体成实像, 再按“物像同像移”知道当物体远离凸透镜, 则此时像靠近凸透镜。再用口诀“像距、像孪生兄弟”知像距减小, 像也变小。B选项正确。

此外, 口诀还能解决以下类似题:

例:用一架镜头焦距不变的照相机, 给一个人照一张2寸的全身像, 再用它给这个人照一张2寸的半身像, 应该是照相机与人的距离减小, 暗箱长度伸长。

运用几何方法证明凸透镜成像规律 篇9

关键词:作图法,几何证明,凸透镜成像规律

对初二的学生, 如果仅凭在课堂上做实验而完全清晰记忆凸透镜成像的规律就是非常困难的。许多老师会给学生一个表格帮助记忆, 但容易混淆, 往往效果不佳。我们认为学生不仅应该知道一个知识点“是什么”还应该知道“为什么”。这种学习方法能帮助学生养成良好的学习习惯, 高效理解与掌握所学知识。数学是物理学习的工具, 恰当地运用数学知识有助于物理知识的理解。初二的学生已经掌握一定的几何证明知识, 通过跨学科知识迁移将其运用在凸透镜成像规律的理解上, 在激发学生学习兴趣的同时还能帮助学生轻松掌握相关知识。

1. 凸透镜成像基本原理

凸透镜成像中两条特殊的光线是我们运用几何证明的基础:通过凸透镜光心的光线传播方向不变;跟主光轴平行的光线通过凸透镜后过焦点。

明确描述像的几个方面:成像位置, 成虚像或实像, 放大或缩小的像, 正立或倒立的像。

2. 作图与几何证明

为了更好地运用几何知识帮助理解凸透镜成像规律, 我们先处理两个特殊位置。 (f为一倍焦距长)

2.1 一倍焦距

物体放在焦点处, 作图:

证明物体在一倍焦距处不成像:

∵AB与OF平行且相等

∴四边形ABFO是平行四边形

∴AO∥BF

∴平行光线不汇聚, 即不成像。

2.2 二倍焦距

物体放在二倍焦距处, 作图:

证明物体在二倍焦距处成等大倒立的实像:过B点作BD∥AC交主光轴于点D, 连接CD, 此时我们不知道D点是否在二倍焦距处, CD长是否与物体等大, 下面给出证明。

第一步:证明所成的像在二倍焦距处

∵AC∥BD

∴∠AOB=∠DBO

∵BO=BO, ∠ABO=∠DOB=90°

∴△ABO≌△DBO

∴DO=AB=EO=2f

第二步:证明所成的像是等大的

∵FO=DF, ∠OFC=∠DFB, ∠FCO=∠FBD

∴△FCO≌△FBD

∴OC=BD

∴四边形OCDB是平行四边形

∴CD∥OB

∴∠CDO=∠DOB=90°

∴CD=OB=AE

通过证明我们得到D点在二倍焦距处, 并且所成的像为倒立等大的。

这个数学证明过程相对简单, 初二的学生完全可以理解。通过这样一种严格的逻辑推导证明, 学生对当物体放在二倍焦距处所成像的特征有了深刻的理解, 且方便记忆。

2.3 一倍二倍焦距之间

物体放在一两倍焦距之间, 作图:

我们把此时的成像情况与物体在二倍焦距处所成的像进行对比。平行主光轴的光线经过凸透镜方向不变, 即BD与BC同向;经过光心的光线:AO与主光轴的夹角比A1O与主光轴的夹角大, 那么AO与BC的交点自然会向右移到D点, 所成的像就在二倍焦距以外, 并且是放大倒立的。

2.4 二倍焦距以外

物体放在二倍焦距以外, 作图:

此时的成像情况依然与物体在二倍焦距处所成的像进行对比。分析方法同2.3, 所成的像就在一倍二倍焦距之间, 并且是缩小倒立的。

2.3和2.4的成像情况都与2.2相比, 当物向右移, 像向右移, 且放大;当物向左移, 像向左移, 且缩小。显然, 二倍焦距是成放大或缩小像的分界点。

2.5 一倍焦距以内

物体放在一倍焦距以内, 作图:

由图可知:此时所成的像是正立的放大的虚像。显然, 一倍焦距是成正立或倒立, 虚像或实像的分界点。

3. 总结

本文通过运用简单的几何知识和严格的逻辑推导, 证明了物体在不同位置时凸透镜成像的规律。不仅让学生学会了知识本身“是什么”, 还知道“为什么”, 加深其对知识的理解、掌握与记忆, 有助于知识的应用。教学中我们可以大胆尝试将不同学科的知识运用于物理知识的学习中, 通过跨学科知识迁移激发学生学习兴趣的同时, 让学生体会学以致用的乐趣与成就感。

参考文献

[1]雷菊元.运用作图帮助理解凸透镜成像的规律[J].数理化学习, 2010.10.

凸透镜成像规律教学 篇10

一、光源的不足与改进

按照课本上用蜡烛作为光源, 可以完成实验, 基本得到凸透镜成像规律, 但还存在一些不足之处。在本次优质课评比中暴露出来的有如下几条:第一, 本次上课由于在录播室上课, 上课期间门要关闭, 再加上录播室没有窗户, 虽然是深秋季节, 但还是要开着空调才能上课, 我发现学生实验时, 烛焰摇曳晃动, 教师曾试图关空调, 比赛期间苦于讲台没有放遥控, 教师只好作罢, 这样导致学生的实验数据误差较大, 影响了规律的总结。第二, 用烛焰作为光源必须在暗室才能效果较好, 而本次上课中由于录播, 不允许关灯, 学生实验时的像明显暗淡, 这也是导致像距误差大的原因之一。第三, 上课期间, 教师没有让学生及时吹灭蜡烛, 导致开始实验时烛焰、透镜和光屏中心是调节在同一高度, 实验全部结束时, 蜡烛已经很短, 像基本都不在光屏中央, 甚至有部分同学的像都不完整。我想即使老师让学生点、熄蜡烛次数增多些, 三心不在同一高度的问题还是存在, 并且还会导致实验有相当一部分时间用在了点和熄灭蜡烛上。第四, 实验中能观察到像是上下颠倒的, 用烛焰左右颠倒的特点不能体现, 上课中教师也避开了这个特点。我想如果要研究这一特点, 只能通过用手煽动或嘴轻吹火焰来完成, 但这样做是无法在光屏上长时间接收的。第五, 由于在密闭的房间内完成教学, 下课时, 教室内已经有浓烈的气味, 并且室内温度相当高。再看学生桌面, 虽然垫了白纸, 但还是有些蜡油滴在了桌面上, 导致桌面不整洁, 有些同学整理时, 还不小心把部分小蜡块掉到了地上, 如果学生踩在上面, 还有可能打滑。

本次上课有些教师用LED灯制作的“F”字样的光源很好地弥补了以上不足。具体制作是:用9 个LED灯并联, 插在5×10cm的塑料板上, 用双面胶先固定住, 然后用焊锡将脚一一焊接, 再在塑料板上焊接一个可以装两节五号电池的电池盒, 接通电路即可完成。最后取实验室光屏的支架, 用热胶将塑料板胶在支架上即可完成一个光源。“F”光源在淘宝网上是有现成的买的, 但至少需二十五元, 而自己自制的成本十元不到。另外网上的光源是用发光二极管制作的, 但由于发光二极管是立体的, 对实验数据的准确性有一定影响。同时自制光源时, 用最小功率的LED灯, 亮度降低, 不会对学生的眼睛有伤害。这样的光源无需在暗室中完成实验, 而且测出数据不仅满足凸透镜成像的一般规律, 还能准确到满足物距和像距倒数和等于焦距倒数的规律 (这一规律初中无需让学生掌握, 但教师可以有所思考) 。

二、光具座的不足与改进

实验室的光具座零刻度线在最左端, 从左向右依次增大, 实验中将透镜固定在40 或50cm处, 学生在实验中读出的物距和像距都是要计算的, 而不少学生忘记计算或计算错误, 导致实验数据整理时, 无法得到成像规律。

这次上课中, 有教师用1cm宽的纸带粘在了光具座上, 利用光具座已有的刻度在纸带上重新标数字, “0”写在了原来的“45”之处, 向两侧数字依次变大, 这样学生观察到的烛焰、光屏所在的刻度就是物距和像距, 只需直接记录数据。该改进在上课中效果非常好。

三、光屏的不足与改进

光屏接收的像是通过目测的方法确定放大和缩小的, 在探究等大时, 学生很难确定。同时学生实验数据只能分析出物距减小, 像距增大, 对像的大小改变则需通过前后分析或再连续实验才能得出。改进方法是在光屏中央粘一张带刻度的白纸, 每次记录像的高度, 并将高度也记录在物距、像距的表格中, 这样, 学生在分析数据时会发现像的大小随物距变化的规律, 而这一规律的得出, 对下一节照相机内容中拍照时如何根据要求调节物距、像距有一定的帮助。

四、实验数据的收集与分析

在这次优质课评比中分析数据, 得出成像规律的方法很多, 引出物距与焦距的关系的处理上方法也很多, 我个人认为以下这一种方法比较符合教学的一般环节。

学生分组收集倒立放大、倒立缩小的像, 初步观察数据寻找规律, 学生都能看出物距大于像距时成倒立缩小的像, 物距小于像距时成倒立放大的像, 根据学生的发现追问“:何时会成倒立等大的像呢?”学生自然会回答物距等于像距, 接着让学生通过实验寻找这个位置, 学生通过探究会找到这个点, (班内预先发放的透镜有5cm和10cm两种) , 教师引:导“10cm和20cm有什么特殊性呢?请观察透镜上的标签贴找出透镜的焦距”, 学生根据焦距自然发现等大时物距和像距都等于焦距的两倍, 教师的追问“:放大和缩小的像时的物距与像距大小和焦距是否有关系呢?”巧妙地将实验数据与焦距联系了, 完成了焦距的过渡。

接着让学生将收集的数据标在透明胶片上 (教师统一复印了带有一倍和两倍焦距点的透镜图片在胶片上) , 再将10cm透镜的胶片都叠加在一起放在实物展台, 很容易得出成倒立缩小的像的物距都大于两倍焦距, 像距在一倍和两倍焦距之间, 5cm透镜的数据可以加以验证结论的正确性。这样将学生所有数据快速地整理在一张图片上, 比选取代表板演数据于黑板上数轴更节约时间, 分析的数据也更多。

总之, 通过这一次的学习, 对凸透镜成像规律这一节课的器材改进、数据收集与分析的方法收获很大, 希望能得到同行的批评与指正。

摘要:通过对2014年江苏省物理优质课的观摩, 对“探究凸透镜成像规律”的实验有了新的认识。

凸透镜成像规律教学 篇11

1探究实验突破法

探究实验是促进学生学好物理的有效方式,是培养学生创新精神与实践能力的有效途径,它有利于提高学生发现问题、解决问题的能力。物理新课程标准指出“注重采用探究式教学方法,让学生经历探究过程,学习科学研究方法,培养其创新精神和实践能力”。因此,凸透镜成像规律一节的教学中应充分利用好实验探究,让学生在动手、动脑、动口等活动中通过自主学习突破难点为上上之策。

1。1实验前弄清几个物理概念

实验前应注意让学生在头脑中建立起比较深刻的物距(u)、像距(v)、焦距(f)、二倍焦距(2f)等概念,并在实验中自觉找寻它们之间的关系。理解实像、虚像的判断方法。充分了解实验的数据收集、处理、抽象分析等过程。以避免学生在实验中不知道要做什么以及这样做的目的是什么。

1。2实验中物体移动要有连续性[HJ1。5mm]

实验过程中,学生应让物体按照由远及近,或由近及远的顺序逐渐移动,本人趋向于由远及近的移动,以便于学生在实验中“顿悟”成像规律。如学生移动蜡烛时按照由远及近的顺序,动脑筋的学生很快就会发现物距(u)逐渐减小,像距(v)和像会逐渐增大这一规律。当像和物大小相近时,教师适当引导:有没有像和物一样大的时候呢?如果有,你能找出像和物一样大的位置吗?当学生找到以后,用几个小组的结果总结出成等大像时的物距、像距与焦距的关系。大部分同学在此时还能进一步理解“二倍焦距分大小”的含义。当学生进一步将蜡烛逐渐靠近凸透镜时,必然会出现光屏[HJ]上找不到像的情况。此时,适当引导学生“偶然发现”成虚像的现象。当物距等于焦距时不成像是一个难点,教师要对学生的探究加以引导。如教师提问:当u=f时,情况会怎样呢?让学生去探索并总结出“当u=v时,不成像”的结论。教师特别要注意避免学生移动物体时出现随意性、不连续性,否则很难总结出凸透镜的成像规律,导致实验达不到目的。

1。3实验结论抽象形成理性认识

物理实验结论的形成是物理探究活动的一个重要的关键环节。对于探究物理规律的实验,实验结论的形成通常建立在两方面分析的基础上:因果分析和数据分析。知道一个现象的发生是由于某个原因引起的,又能知道该现象和某原因之间所存在的数量关系的规律,只有能把这两个方面概括起来进行描述,才算得上达到了实验的目的。学生能正确描述实验现象并能把物距、像距和焦距之间的关系联系起来,得出凸透镜的成像规律,是评价本实验成败的重要标准。教学实践中,把学生分成几个学习小组,组员讨论总结出规律,并能口头描述凸透镜成像规律及其相应的应用,迫使学生内化知识,是一种有效的途径。

2几何作图突破法

作图既是形象地描述物理过程的一种方法,又是思考某些物理问题的重要工具。因此,我们应该充分认识培养学生看图能力和作图帮助理解的重要意义,在平常教学中应重视培养学生用作图的方法来反映几个物理量之间关系的能力。例如,在“凸透镜成像规律”一课中,学生经过前一节的学习,已经初步掌握了经过透镜的三条特殊光线的画法,利用特殊光线作图法使大部分学生所接受、理解,而且对照图形描述凸透镜的成像规律省时、省力、高效。

[TP5CW14。TIF,BP#]

总之,通过作图理解凸透镜的成像规律是一种“数形结合”加深知识理解的好办法。在教学中,对于一些基础较好、动手能力较强的学生应要求其学会作图,并根据图形描述凸透镜的成像规律。

3记忆突破法

一般我们理解语文、英语等文科知识记忆很关键,而理科记忆相对不是很重要。其实,理科学习中记忆也很重要。实际上人的一切学习都包含记忆。学生学习能力的发展,离不开记忆力的增强。记忆是智慧的仓库,是智力活动的基础和源泉。在一定程度上,记忆力标志着一个人的智力水平。一个人记忆力的好坏,直接决定他学习能力的高下。因此,引导学生掌握正确的记忆方法,培养和训练他们的记忆力,是物理教学中的一个重要的、影响深远的环节。物理学中基本概念、规律、定律是解决具体问题的工具。教学中,教师要求学生记住这些工具,然后才可能熟练运用知识思考问题,解决问题。凸透镜成像规律要求学生必须熟记成像规律,在此基础上延伸到应用中去。基础较好的学生在理解中记忆,而基础较差的学生在记忆中理解。教学中,笔者经常在上好新课后,要求学生默写成像规律。特别是后进生要重点帮教,反复几次默写,防止他们掉队。

4口诀辅助突破法

“口诀”有助于学生对信息的获取和深加工,有利于快速地对知识信息的储存、重组和内化,并且省时、高效。凸透镜成像规律编成简洁的口诀,能方便学生掌握知识,减轻学习负担。笔者在教学实践中常采用以下四句口诀:

一倍焦距分虚实(焦内虚,焦外实);二倍焦距分大小(二倍焦距内像大,二倍焦距外像小);物远像近像便小(物距大像距就小,像也小);物近像远像便大(物距小像距就大,像也大)。学生能记忆并理解四句口诀的含义,就能掌握凸透镜成像规律中的物距、像距大小关系,成虚像还是实像及成放大像还是缩小像的物距范围了。

5表格归纳突破法

表格归纳是教学中一种常用的方法。表格归纳具有概括性强,对比清楚,直观清晰,易于理解,便于系统掌握等特点。在教学中,应用表格归纳知识点有助于培养学生的分析归纳和比较能力,帮助学生系统地掌握基本知识。将众多零散的知识联系起来,形成有序的知识结构。这样不仅有利于记忆,而且有利于理解和应用知识。凸透镜的成像规律涉及的结论多,用表格归纳可以帮助学生化散为整,系统地掌握。

6动态记忆突破法

动态记忆法是指记忆者发挥想象力使静态的事物运动起来,通过运动、变化加强理解记忆,加深知识之间的横向和纵向联系。促使知识的掌握产生举一反三、以点带面的效果。凸透镜成像规律的实质是由于物距的变化导致像、像距的变化。因此,引导学生想象物体从远处逐渐靠近凸透镜(u减小)运动起来。像会因此而逐渐增大,同时远离凸透镜(v增大),直到物体运动到一倍焦距为止。当物体经过一倍焦距后,在物体的同侧成虚像,并且像随物体的靠近而减小,同时靠近凸透镜。可以理解为在一倍焦距处成最大像(无穷大)。当物距大于二倍焦距时,像是缩小的;当物距小于二倍焦距时,像是放大的。当物距大于一倍焦距时,成的是实像,当物距小于一倍焦距时,成的是虚像。很容易引发思考:当物距等于二倍焦距时和当物距等于一倍焦距时,成像情况是怎样的呢?于是得到当u=2f时,物像等大;当u=f时,不成像的结论。通过物体由远及近的运动,形成[JP3]一条记忆主线,把凸透镜的成像规律整合起来,使记忆轻松、深刻。[JP]

凸透镜成像实验的改进 篇12

1 凸透镜成像实验光源的问题和改进措施

1.1 凸透镜成像实验光源的问题

首先, 在使用蜡烛作为光源的时候, 学生通过烛焰所形成的成像能够将上下相反倒立的情况很好地观察到, 然而却无法发现左右相反的成像特点, 这时候只有用手煽火焰才可以让学生观察到。此外, 这种方法无法长时间通过光屏承接, 也无法使学生留下深刻的实验印象。

其次, 在具体的燃烧过程中蜡烛会出现不断变短的情况, 所以, 光屏中心、凸透镜光心、烛焰中心在蜡烛燃烧一段时间后不能够保持在同一高度上, 这时候必须要对三者的高度进行重新调整才能够找到像, 因此会对学生的思维产生极大地干扰作用[1]。

再次, 在具体的操作过程中, 学生肯定会由于自身的动作导致烛焰周围出现空气流动, 而在空气流动的情况下烛焰会发生晃动, 并且出现大小不稳定的情况, 因此影响到光屏上像的位置和清晰度, 而且很难将最清晰像的位置确定下来, 最终引发实验误差。此外, 由于需要在密闭的暗室中进行该试验, 蜡烛燃烧在空气与室外流通不畅的情况下会出现浓烈的气味, 并且增加实验室内的二氧化碳浓度, 对人体产生不良刺激。

最后, 通常都是靠蜡泪将蜡烛粘在托盘上, 这样很容易导致蜡烛出现倾斜的情况, 而且真实的烛焰到凸透镜光心的距离无法被读出, 最终引发实验误差。此外, 在进行实验的过程中, 学生需要用火柴将蜡烛点燃, 而一些学生在完成实验之后还会私下对擦燃火柴的乐趣进行再次体现, 再加上在实验的时候需要同时点燃几十只蜡烛, 因此整个实验室中会出现很多的着火点, 非常容易酿成烧伤事故, 在严重的情况下还会引发火灾, 因此这种方式具有一定的安全隐患。

1.2 改进蜡烛光源的对策

为了使上述的问题得到有效的解决, 在具体的实验过程中可以采用由排列的发光二极管组成的“F”形图案取代实验中的发光物体烛焰。在光屏正面的中央位置以“F”样图案镶嵌九个红色的发光二极管, 随后用焊锡在光屏背面将九个二极管串联在一起, 与电池和开关连接上。这种改进方式具有以下几个方面的优势:

首先, 在具体的实验过程中风不会对光源产生影响, 导致光源出现大小改变和晃动的情况, 同时也有效地防止了由于烛焰晃动和蜡烛燃烧变短而带来的实验不便的问题, 使得光屏上的成像具有更加稳定和清晰的特点, 有效地降低了实验误差[2]。

其次, 该光源本身属于“F”形, 因此学生能够直接观察到在光屏上成像具有左右、上下均相反的特点, 通过这种方式能够很好的纠正学生认为凸透镜只有上下倒立的成像的错误观念, 因此能够将学生学习中的一个认知难点很容易的突破掉。

最后, 该光源还具有可重复使用、安全可靠和方便操作的一系列的优势。

2 凸透镜成像实验光屏的问题和改进措施

采用传统的实验方法往往只能够目测光屏上成像的大小, 一旦在位于两倍焦距的距离上物体成等大的实像时, 很多学生就会错误的认为其是缩小的, 这主要是由于与物体本身相比, 成像显得要暗, 从而进一步导致学生产生变小的错觉, 通过这种方式利用目测的方法很难真正得到的结论。为此, 在具体的实验过程中教师可以将等间距的刻度标注在光源所在的承接像的光屏中, 这样在对成像大小进行观察、比较和记录的时候显得更加方便, 并且极大地提升了实验的准确性。

3 凸透镜成像实验光具座的问题和改进措施

传统实验中光具座的最左端采用标尺和零刻度等, 在具体的实验过程中要想得出物距和像距, 首先必须要经过两次减法运算。在对其进行改进之后, 在光具座原来45 厘米的地方标注标尺将零刻度, 然后在该位置对凸透镜进行固定, 分别从左右两个位置将刻度值读出, 由于数字从中间到两边不断地增大, 这样在实验的过程只需要将其中的两个数据读出, 而且不需要任何计算的过程就能够将像距和物距得出。同时采用这种方式能够有效地避免实验以外的干扰因素, 具有节省时间和减小难度的优势, 因此学生可以在科学探究中投入更多的精力[3]。

4 凸透镜成像实验透镜的问题和改进措施

在具体的实验过程中, 按照凸透镜的成像规律, 如果将凸透镜的一部分遮挡住, 这时候成效就会变暗, 而且成像的位置和大小则保持不变。如果学生没有亲自观察这个现象, 就不会接受这个规律。这时候就可以将一个遮光套加设在凸透镜上, 对成像在光变体发生变化之后是否条件变化进行观察, 其具体的做法为:首先对完整透镜的成像情况进行认真观察, 最后通过遮光套的方式使透镜的透光面积逐渐地发生改变, 再让学生对成像的变化情况进行认真观察。实验结果表明, 通过该方法具有非常显著的效果。

5 结语

在初中科学物理内容的教学中, 物理实验具有十分重要的作用。利用探究活动不仅可以让学生获得必要的技能和知识, 还可以使学生在探究的活动中掌握创造和探究的能力, 更为重要的是在探究活动中每个学生都能够获得较大的成就感, 因此教师必须要重视物理实验的教学, 并且不断地改进物理实验方式, 确保获得最佳的实验效果。

摘要:在初中科学物理部分的教学中对凸透镜成像规律进行探究的实验属于一个非常重要的实验, 对于很多初中生来说, 凸透镜成像实验属于一个应用广泛、结论严谨和内容繁多的一个实验, 往往具有一定的难度。与此同时, 在新课程标准中凸透镜成像实验也被规定为必做的分组实验, 因此如何做好凸透镜成像实验受到了广大物理教师的普遍关注。为了能够更好地提升实验效果, 本文立足于原有实验方案, 对凸透镜成像实验的改进对策进行了分析和研究。

关键词:初中科学,凸透镜成像,实验改进

参考文献

[1]朱正华.初中物理教学中学生动手能力的培养[J].中学生数理化 (教与学) , 2016 (02) .

[2]郭玉英.在初中物理教学中培养学生的科学素养 (下) [J].新课程教学 (电子版) , 2015 (07) .

上一篇:呼吸系统常见病下一篇:认识异同