摘 要:凸透鏡成像的規(guī)律,在初中階段常常是中考的重點,但是作為初二的學生來說,往往是難于理解掌握的一個知識點,如何解決這個學習中的瓶頸呢?筆者在多年的教學實踐中,總結出一些記憶凸透鏡成像的方法,希望能有其中一種方法適合不同的學生,對凸透鏡成像規(guī)律加以理解、掌握,靈活運用。
關鍵詞:凸透鏡成像 記憶方法 靈活運用
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)05(b)-0061-02
1 實物聯想法
(1)出示一款照相機的實物(或模型、或原理掛圖),當物體離凸透鏡比較遠,即u>2f,總結出成像的特點:成倒立、縮小的實像。
(2)利用課室中的投影儀,讓學生去知道投影儀上的透鏡也是凸透鏡,然后去觀察并總結出成像特點:倒立放大的實像。
(3)每位學生發(fā)放一只放大鏡,讓學生把凸透鏡靠近觀察課本上的字和自己的指紋,讓學生說出觀察到的現象,總結得出凸透鏡應用于放大鏡時的成像特點及條件:u 2 區(qū)間記憶法 如圖1,在一倍焦點F點和二倍焦點2F的地方,分別畫出垂直于主光軸的二條虛線。 3 表格對比法 見表1。 4 實驗操作法 在實驗室我們常用光具座進行探究凸透鏡成像實驗,操作過程如下: (1)實驗前,先將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上,并將凸透鏡放在光具座的中點位置,方便實驗操作。 (2)實驗時,應先調整蠟燭火焰、凸透鏡和光屏的高度,使他們的中心盡量保持在同一水平高度上,以保證燭焰的像能成在光屏的中央,便于觀察。 (3)實驗過程中,保持凸透鏡位置不變,改變蠟燭到凸透鏡的距離(物距u),調節(jié)光屏到凸透鏡的距離(像距v),觀察并記錄實驗現象。 (4)按步驟(3)進行多次重復試驗,觀察并記錄實驗現象,找出規(guī)律。 實驗研究凸透鏡的成像規(guī)律是:在二倍焦距以外時,得到倒立、縮小的實像;在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的實像;當物距在一倍焦距以內時,得到正立、放大的虛像。 5 作圖記憶法 凸透鏡成像常用三條特殊光線作圖是: ①平行主光軸的光線,經過凸透鏡折射后通過焦點;②通過凸透鏡焦點的入射光線,經過透鏡折射后與主光軸平行;③通過光心的光線方向不改變。一般情況下,選取上述三條光線中的任意兩條光線,就可作出光點經凸透鏡后所成的像點。如下圖所示具有代表性的有五種情況: (1)如圖2所示,當物體放在2F以外的地方(物距u>2f),選取上面的第①和③二條光線,經凸透鏡后所成的像如圖:成倒立縮小的實像;實際應用:照相機。 (2)同理,當物體放在2F的地方(物距u=2f),選取上面的第①和③二條光線,經凸透鏡后所成的像如圖:成倒立等大的實像;實際應用:實驗室測焦距。 (3)同理,當物體放在F與2F的地方(物距f (4)同理,當物體放在F的地方(物距u=f),選取上面的第①和③二條光線,經凸透鏡后的光線如圖,兩條光線平行,說明此時凸透鏡不能成像:變成平行光線;實際應用:探照燈。 (5)同理,當物體放在F以內的地方(物距u 6 口決記憶法 口決:一倍焦距分虛實,二倍焦距分大??;虛像正,實像倒;實像總是異側倒,虛像總是同側正;物近像遠像變大,物遠像近像變小。 一倍焦距分虛實:物體放在凸透鏡的焦點處,不能成像;當物距小于焦距(u 二倍焦距分大?。菏钦f物距大于一倍焦距而小于二倍焦距(f2f)時,成倒立的、縮小的實像。即二倍焦距處是凸透鏡成放大像或縮小像的分界處。 實像總是異側倒:即成實像時,總是像、物異側,像相對于物是倒立的; 虛像總是同側正:即成虛像時,總是像、物同側,像相對于物是正立的; 凸透鏡成像,物體越靠近焦點,成的像越大,此時像離凸透鏡越遠; 物體離凸透鏡越遠,成的實像越小,像越靠近焦點。 7 圖像記憶法(如圖3) 此法是在F和2F間畫個框,把凸透鏡左右分別畫分成了框外、框中、框內,如圖所示,方法如下: (1)成倒立實像時:物體在框外,成像在框中,像在框中像縮??;物體在框中,成像在框外,像在框外像放大;物近像變大,物遠像變??; (2)成下立虛像時:物體在框內,成像在同側,正立放大成虛像。 8 文字敘述法 (1)凸透鏡成像規(guī)律: 當物距大于2f時,成倒立縮小的實像,像距處于f和2f之間,應用:照相機。 當物距等于2f時,成倒立等大的實像,像距等于2f,應用:實驗室測焦距。 當物距處于f和2f之間時,成倒立放大的實像,像距大于2f,應用:投影儀、幻燈機。 當物距等于f時,不成像,應用:制作平行光源。 當物距小于f時,成正立放大的虛像,應用:放大鏡。 (2)凸透鏡成實像時,像和物體在凸透鏡的異側;凸透鏡成虛像時,像和物體在凸透鏡的同側。凸透鏡所成的實像時倒立的,虛像是正立的。 3.1倍焦點是成實像和虛像的分界點,2倍焦點是實像放大和縮小的分界點。