时间：2023-09-20 10:37:40
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例如在讲解八年级物理第四章第二节《光的反射》一课时，我没有直接表述光的反射定律，而是以一个趣味小实验开场：找来一面镜子，把激光笔发出的光射向屏幕上的目标字（不能直接射向目标字），让学生充分体验游戏的乐趣，探寻其中的奥秘。通过反复地调整镜面的角度，最终实现游戏目标。然后，我又通过多媒体CAI向学生呈现有关水中倒影、潜水艇等的图片，让学生进一步了解成像的特点，最后与学生一起归纳和总结出光的反射定律……
整堂课下来，学生不仅感觉物理知识新鲜有趣，学得轻松愉悦，而且教师也没有了枯燥的说教，让学生在体验与思考中获取了知识，实现了寓教于乐的教学目标。
在初中物理教学中，教师既要加强双基训练，又要从情感方面不断增强学生学习的信心。物理知识来源于生活又应用于生活，因此，在课堂教学中教师可以潜移默化地将生活中的物理知识“搬”到课堂之上。
例如在讲解有关摩擦的知识时，教师就可以以自行车为例进行重点讲解。提问：自行车的外轮胎上为什么要有凹凸不平的花纹设计？自行车刹车之后，自行车为什么会停止？这些问题让学生既很“简单”又有“内涵”。
在上习题课时，教师要加强解题方法指导，增强学生物理解题思维的多样性与灵活性，力争做到举一反三，融会贯通。
例如在指导学生做选择题时，常用的解题方法有判断法、筛选法、比值法和估测法。在运用判断法时，先要弄清所给问题中包含的概念、规律的正确内容，并经过必要的分析决定选项哪些是正确的。而其中的概念辨析又是最常见的考查方式。
例：关于被实像和虚像，下列说法正确的是（ ）。
A. 实像可在光屏上显示出来，虚像不能。B. 虚像是人的幻觉，实像不是。C. 实像一定是由光的折射形成的，虚像一定是由光的反射形成的。D. 实像是缩小的，虚像是放大的。
2教学设想
透镜对光的作用，跟上一章学到的光的折射有关。所以应从复习光的折射入手，先通过作图演示，再做实验来帮助理解透镜折光的道理。按照“复习光的折射（作图演示）——认识透镜——透镜对光的作用——生活中的透镜——探究凸透镜成像规律”的顺序授课，由浅入深，学生容易接受。
3教学过程
3.1复习光的折射作演示图
（边画图边复习上一章内容）（如图一）：一束光线从空气穿过一块厚薄不同的玻璃时，出射光线竟然向厚处偏折。
3.2认识透镜
镜片的中间和边缘相比，它的厚薄不同，中间厚、边缘薄为凸透镜，反之为凹透镜。（不可拿凸透镜看太阳，否则阳光会刺伤眼睛）
介绍光轴和光心时需告诉学生：凡通过光心的光线其传播方向不变。
3.3透镜对光的作用
从图一可知：出射光线向厚处偏折，而凸透镜中间厚，则光应向中间偏折；而凹透镜边缘厚，故光应向边缘偏折（如图二）
经过演示透镜对光的作用则可验证：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。这样会更容易理解凸透镜为什么会将光线向中间偏折而起会聚作用。
①主光轴上的特殊点：光心、焦点
演示：拿一个凸透镜的一面正对阳光，用纸在凸透镜另一侧，接住被凸透镜折射出的阳光，并改变透镜与纸的距离，将在纸上可看到一个最小、最亮的光点，这是凸透镜将太阳射来的平行光会聚在一点，此点为焦点。焦点到光心的距离为焦距。将凸透镜转到另一面再做实验，在纸上也会看到亮而小的焦点，故透镜两侧都有焦点。
②介绍通过凸透镜的三条光线：平行主轴的光线，经过焦点；射向光心的光线，方向不变；经过焦点的光线，平行主轴。
③介绍光路可逆性。
3.4生活中的透镜
①照相机：可在胶片上看到一个缩小倒立实像。
②投影仪：可在屏幕上看到一个放大倒立实像。
以上两个都有一个重要元件——凸透镜
③放大镜：眼睛透过透镜看物体，可以看到一个放大正立虚像。放大镜本身就是一个凸透镜。
④物体和像所在凸透镜的位置（演示：凸透镜成倒立实像和正立虚像）
介绍实像和虚像的概念及物体和像在凸透镜的位置：
a、实像与物体在凸透镜两侧
b、虚像与物体在凸透镜同侧。
凸透镜既可成实像又能成虚像，是根据物体放置位置而定。即跟物距有关。实像是倒立的且有大小之分，虚像是正立的，都是放大的。
3.5探究凸透镜成像规律
①主轴上的特殊位置。（如图三）所示：
②实验：探究像的虚实、大小、正倒跟物距是何关系？找出凸透镜成像规律。
这个实验应选用一个凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、打火机等。可以在教室或实验室进行。
a、先测焦距。b、按课本66页图3.3—1组装好实验器材，并调节烛焰、凸透镜和光屏各自中心在同一高度，这一步较为重要，否则光屏可能承接不到像。使凸透镜面和光屏面跟同一高度线垂直。
点燃蜡烛开始做实验。要求：边实验边将结果填入课本67页表格中。
首先、将蜡烛放至大于2倍焦距处使u>2f并移动光屏观看是否有像？像的性质？
其次、将蜡烛移至2倍焦距和焦点之间使f<u<2f并移动光屏观看是否有像？像的性质？
第三、将蜡烛移至焦点处使u<f并移动光屏观看是否有像？像的性质？
根据记录在课本67页表格中的结果分析：
当u>2f时，凸透镜可成倒立、缩小的实像；
当f<u<2f时，凸透镜可成倒立、放大的实像；
当u<f时，凸透镜可成正立、放大的虚像。
在学生讨论找出凸透镜成像规律时，有学生提出这样的问题：“凸透镜能否成既不缩小、也不放大，即跟物体同样大的实像？”这时有必要让学生做下一步实验：利用图三的主轴上的特殊位置，将蜡烛放到2倍焦距处，观看屏上的像，将蜡烛离开2倍焦距处向内移，凸透镜成放大的实像，向外是成缩小的实像。由此可见只有蜡烛在2倍焦距处才成既不放大，也不缩小的实像，即像跟物体等大。
“探究凸透镜成像规律”实验，不仅要求学生清楚凸透镜的光学作用（对任何光线均具有会聚作用），理解凸透镜的成像原理及其应用；而且要求学生同时具备一定的实验操作技能和知识整合能力。之因此决定了本实验既是初中光学教学的重点，同时也是光学教学的难点。这也是中考试题将“探究凸透镜成像规律”实验最为命题载体的重要原因。为了扩大凸透镜成像知识面，有利于“凸透镜成像规律”相关知识的整合。本文仅以人教版教材为例，对近年来中考试题中出现的关于“探究凸透镜成像规律”实验中延伸的相关内容进行归类分析。
一、教材中“探究凸透镜成像规律”实验的内容
1、探究当物距( U)大于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
2、探究当物距( U)等于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
3、探究当物距( U)大于凸透镜一倍焦距(f)小于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
4、探究当物距( U)等于凸透镜一倍焦距(f)时，凸透镜能否成像。
5、探究当物距( U)小于凸透镜一倍焦距(f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
为了便于分析比较和总结凸透镜成像规律，笔者将上述实验现象及其应用、凸透镜的成像规律等内容用表格呈现如下：
凸透镜成像规律
物距
( U)
像的性质
成像的位置（区间）
应 用
正立或倒立
放大或缩小
实像或
虚像
像与物在透镜
像距( v)
无穷远
倒立
变成一点
实像
两侧
v =f会聚在焦点
利用太阳光测凸透镜焦距
U＞2 f
倒立
缩小
实像
两侧
f＜v＜2 f
照相机
U=2 f
倒立
等大
实像
两侧
V=2 f
成实像大小的分界点
f ＜U＜2 f
倒立
放大
实像
两侧
v＞2 f
投影仪原理
U=f
不成像
无穷远
成实像与虚像的分界点
U＜ f
正立
放大
虚像
同侧
U＞v
放大镜
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0182-02
一、通过分析小孔成像，初步建立实像的概念
在我们的物理教材《光的传播》一节后有这样一道关于小孔成像的习题：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。针对这道习题，教师可以将学生进行分组，让学生按小组在课下制作好实验装置，并制造的针孔照相机观察窗外的景物，记录下看到的景物的像的特点。在课上，学生要汇报课下实验情况，并展示实验的结果，通过观察不难发现，观看窗外的景物时，学生只能看到倒立、缩小的实像。然后教师要根据学生实验情况适当拓展题目，用点燃的蜡烛代替景物，调整烛焰到小孔之间的距离，让学生观察成像的特点变化，最终总结出像距和物距与成像特点之间的关系，给学生在脑海中初步建立一个实像的概念，为讨论分析凸透镜成像规律打下基础。
二、重视平面镜成像，初步建立虚像概念
平面镜成像知识虽然比较简单，但教师要充分重视平面镜成像教学。因为平面镜成像使学生第一次接触了虚像的概念，只有打好基础才能更好地更深入地学习凸透镜成像规律。有了平面镜成像的知识基础，在进行凸透镜成像规律教学时，教师可以将平面镜成像与凸透镜成像进行对比讲解，让学生了解两者的区别，从而使学生所学的知识形成一个完整知识结构。无论是小孔成像还是平面镜成像都是研究凸透镜成像的基础，做好这些知识储备，才能更好地学习凸透镜成像。
三、精心设计凸透镜成像课程教案
在设计凸透镜成像的教案时，首先要选对教学方法，物理规律的教学比较适合用探究式的教学方式，但如何让学生顺利地探究出凸透镜成像的规律，还需要教师全面考虑各个概念的前后联系，精心进行教学设计。选好教学方法后，教师还要考虑课堂实验要采用什么实验器材；如何创设情境，引导学生提出问题；需要观察到哪些现象；记录哪些实验的数据；怎样引导学生讨论分析数据得出结论等教学会遇到问题。本节课中，讨论分析数据是的重点和难点，直接让学生自己进行分析，学生很难得出正确的结论，教师要引导学生对实验数据进行分析总结，以便得出正确的凸透镜成像的规律。
四、深入分析凸透镜成像的规律
在课堂教学中，教师可以通过画光路图，给学生展示凸透镜成像的连续变化规律，学会画不同物距的凸透镜成像的光路图，可以使学生对凸透镜成像的规律掌握的更加牢固。在总结成虚像还是实像时，要让学生自己观察物距连续变化时，像和像距的变化规律，并找出一倍焦距和两倍焦距这两个特殊位置，分析这两个位置的特殊意义。
凸透镜的成像可以从正立或倒立、缩小或放大、虚像或实像三个方面来描述，这些就是凸透镜成像性质，教师要引导学生根据成像的虚实、像距和物距的关系、像距大小和像大小之间的关系、物距与像大小之间的关系等，引导学生从凸透镜成像的过程出发，总结归纳凸透镜成像的性质和规律，并灵活地运用它们解决具体问题，以便更好地掌握凸透镜成像知识。
将凸透镜成像与小孔成像、平面镜成像比较可以找出它们的异同点。凸透镜成像是光经过折射形成的像，可以分为以下几类：小于一倍焦距时，成正立放大的虚像；等于一倍焦距时，成平行光不成像；大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大实像；等于二倍焦距时，成倒立等大实像；大于二倍焦距时，成倒立缩小实像。小孔成像证明的是光沿直线传播，成的是倒立的实像。而平面镜成像的特点是像与物大小相等，像到镜面的距离与物到镜面的距离相等。所以只有凸透镜所成的像为实像时，与小孔成像现象相同。
五、认真解答课堂上学生遇到的问题
凸透镜成像一课中涉及到的实验探究，并且是教学中的难点，在课堂教学中学生难免会遇到这样那样的问题，如：学生在做凸透镜成像的实验时，很可能会遇到像不能呈现在光屏上，或不能在光凭中央等问题。此时，教师就要耐心教给学生调节的方法，并强调实验前调节的重要性。在操作技巧方面，教师要给学生做好正确、标准的示范，引导学生正确实验。在探究思考时，要鼓励学生讨论分析实验数据，独立思考，得出结论。
六、适当应用多媒体进行辅助教学
在课堂教学中，为了便于总结凸透镜成像的规律，教师可以适当利用多媒体进行辅助教学，通过课件演示凸透镜成像的过程。用鼠标拖动光源，随着光源移动让学生观察凸透镜成像的大小、正倒，还有像距、物距发生的变化，多媒体呈现的动态效果一目了然，可以给学生留下深刻的印象。学生可以将自己的实验结果和演示效果进行对比，并讨论分析出凸透镜成像的规律。
七、及时做好课堂反馈
在课堂上教师要给学生留出一定时间，让学生进行课本知识的巩固并进行问题反馈。教师可以将学生分组，让学生以小组为单位互相进行提问测试，并统计测试结果，使学生能够及时了解自己的学习情况。教师通过反馈信息也可以及时了解授课效果的好坏，并针对集中存在的问题进行必要的巩固和矫正。
总之，对于整个光学部分的教学，教师要注重教学策略，总揽全局，强调把握基本概念和性质，并找准性质、规律之间的联系。让学生集中精力完成实验、分析数据、总结规律，保证每一个学生都能真正掌握凸透镜成像的规律。
参考文献：
[1]宋尚雪. 探究凸透镜成像规律及其应用 2011年11期
[2]刘连印. 谈凸透镜成像规律的教学 2012年04期
下面我们通过一些光学器件所成的像来具体分析说明有关实像和虚像的区别.
1.在小孔成像中，我们能在小孔后面的光屏（毛玻璃或半透明的塑料薄膜）上看到一个倒立的像，像能在光屏上呈现，说明它是实像，从形成原因上看，它是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，在光屏上由实际光线会聚而成的.在物体与小孔之间距离不变的情况下，其大小随光屏到小孔之间的距离（即像距）变化而变化.如图1中的(a)、(b)所示.
2.在平面镜成像中，若在平面镜的后面放上光屏，无论怎样移动光屏都不能在光屏上找到像，这就是说平面镜所成的像不能呈现在光屏上，所以是虚像.另外从平面镜成像的作图中也能看出这一点，如图2所示，物点S所发出(或反射出)的任意两条光线经平面镜反射后，其反射光线不能相交，而其两条反射光线的反向延长线可以交于一点，这一点S′就是物点S所成的虚像.
3.在凸透镜成像的规律中，其成像情况比较复杂，它实际上是光线经透镜两次折射后而形成的.从实验可知，凸透镜成像规律如下表所示：
从实验现象可知，当u>f时的前两种情况，我们能从光屏找到清晰的像，说明该像是实像.而当u＜f时，无论怎样在光屏上都不能找到像，而透过凸透镜观察物体确能够看到一个正立的放大的像，而此时在你所看到的像的位置放上光屏却在光屏上怎么也找不到所成的像，所以它是虚像.其成像原因可以通过凸透镜对光线作用中的三条特殊光线的作图来说明，如图3中的(a)、(b)、(c)所示.
从图(a)、(b)中可以发现，它们的像都是由物体发光的光线经凸透镜折射后实际光线会聚而成的，所以是实像；而(c)图中的像是物体发出的光线经凸透镜折射后，其折射光线的反向延长线相交而形成的，所以是虚像.
4．在其他情况的成像中，我们也可以用类似的两种方法中的一种来判断有关光学器件所成像的虚实.如在水上面的人看到水中的物体时，其成像光路图如图4所示，相信你已经根据成像光路图判断出人们看到是什么性质的像了吧，它就是虚像，而且实际物体的位置在像的下方，这就是渔民叉鱼时为什么要将鱼叉向看到的鱼的下方瞄准的原因.若向看到的鱼叉去，那只能叉到实际鱼的虚像了!
除了以上介绍的光学器件所成的像以外，我们学习中还遇到其他的光学器件，如：凸面镜、凹透镜成的是正立的、缩小的虚像；凹面镜成像情况与凸透镜相似；望远镜、显微镜的成像情况比较复杂，这里不再介绍.
现在我们就根据前面介绍的方法，通过几道例题来进一步加深我们对实像和虚像的理解和辨别.
例 1 小明在课外按如图5所示装置做小孔成像实验．如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（ ）.
A．三角形光斑 B．圆形光斑
C．蜡烛的正立像D．蜡烛的倒立像
解析 由题意可知“他在半透明纸上看到的像”则说明是实像，而小孔成像原理是光的直线传播，并没有对小孔的形状进行约束，只是对小孔的大小有所要求.从实验也可以发现像的形状与小孔的形状无关，只与物体的形状相同，且是倒立的，所以该题的正确选项是D.
例2 如图6是张敏同学拍摄的西湖大酒店风景相片，下面说法正确的是（ ）.
A．要想使大楼的像更大些，张敏应向大楼靠近些再拍摄
B．大楼在湖中的倒影是由于光的直线传播形成的
C．大楼在湖中的倒影是由于光的折射形成的
D．拍摄时底片上的像是倒立放大的虚像
解析 “西湖大酒店“的像能成在底片这一光屏上，所以是实像，因而D是错误的；大楼在湖中的倒影是由于光的反射而形成的，所以B、C是错误的；在凸透镜成像的实验中，若要在光屏上得到较大的像，应减小物体到凸透镜的距离，当然同时应当增加光屏(底片)到凸透镜的距离，所以该题的正确选项是A.
例3 下列关于光现象的说法中，正确的是（ ）.
A．在河边看到水中的白云、小鱼都是虚像
B．光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30°
C．“海市蜃楼”是由于光的反射而形成的
D．太阳光不能被分解为其他色光
解析 此题是关于光学规律的基本练习，水中的云是倒影，是由于光的反射.水中的鱼是由于光的折射而形成的，通过前面的分析可知，它们所成的像都是虚像；而B选项中的入射角是60°不是30°，所以其反射角是60°，不是30°；“海市蜃楼”主要是由于光的折射而形成的；太阳光是复色光，因而可以分解为单色光.综上分析，此题正确答案是A.
在解这类题目时，往往还要根据其他的相关规律来进行判断，如在凸透镜成像性质中，还可以根据物体到凸透镜距离与凸透镜焦距之间的关系来判断；在平面镜成像中，还可以根据其成像规律直接判断.这就是说我们在知识学习的过程中要注意相关信息的联系，这样才能更全面地掌握知识.
下面是几道基础题，请你用上面的方法试一试吧.
1.我们观察到水中的鱼和水中的云，它们形成的原因，前者是由于光的_______而形成的_______像(填“虚”或“实”)；后者是由于光的_______而形成的_______像．(填“虚”或“实”)
2.我们平时教室中的投影机成的像是虚像还是实像？为什么？
3.如图7所示是小芳同学制作的模型照相机.通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像.使用此模型照相机，下列说法正确的是（ ）.
A．看到远处景物的像是虚像
B．如果看远处是很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些
C．应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内
D． 凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距
光学知识的应用，历年来，无论在毕业考试还是中考都是必考内容。凸透镜成像规律及其应用，是光学中的重中之重，一直都是初中物理教学中的重点和难点。本人利用数学中的“数轴模型”，把抽象的凸透镜成像规律及其应用，直观地反映在数轴图像的不同区域，加深了学生对凸透镜成像规律的深刻理解，有效地提高了学生对重点知识的得分率，较为轻松地解决了本章教学的重点和难点。现介绍如下：
一、数轴图像的建立
沿水平方向画一条数轴，数轴的原点设在凸透镜的中心，用“O”表示，并代表凸透镜的光心。在光心位置竖直放置一个凸透镜，在数轴上标出间距等于一倍焦距的特殊点F、2F（如下图所示）。
二、由数轴图像得规律（数轴图像以下简称“图像”）
1.照相机原理：物体放在凸透镜2倍焦距以外，得到倒立、缩小的实像。观察图像理解其原理的涵义有四点：
（1）照相机的物体在二倍焦距以外（u>2f），像一定在一倍焦距和二倍焦距之间（f
（2）照相机的物距大于像距（u
（3）照相机的像是呈在光屏（胶片）上，所以是实像且是倒立的。
（4）照相机的物距增大时，像距一定减小，物距减小时像距一定会增大（简记：u与v变化相反）。
2.投影仪原理：物体在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，得到放大的倒立的实像。观察图像理解其原理的涵义有四点：
（1）投影仪的物体在一倍焦距和二倍焦距之间（f
（2）投影仪的物距小于像距（u
（3）投影仪的像是呈在光屏上的，所以是实像且是倒立的。
（4）投影仪的物距增大时，像距一定减小，物距减小时像距一定增大（简称：u与v变化相反）。
3.放大镜原理：物体放在凸透镜一倍焦距以内，得到放大正立的虚像。观察图像理解其原理的涵义有四点：
（1）物体放在一倍焦距以内（uu的范围内。
（2）放大镜的像距大于物距（v>u），所以像一定是放大的。
（3）放大镜的像不能呈在光屏上，所以是虚像且是正立的。
（4）放大镜的物距增大时，像距变大，物距减小时像距一定变小（简记：u与v的变化相同）。
4.比较原理，观察图像，得出推论：
（1）凸透镜成实像时，像一定是倒立的，像与物体在凸透镜的异侧；凸透镜成虚像时，像一定是正立的，像与物体在凸透镜的同侧。
（2）凸透镜成实像时，有放大、等大和缩小的像，但成虚像时只有放大的像。
（3）一倍焦距处是成虚像和实像的分界点；二倍焦距处，凸透镜成等大的实像。因此二倍焦距处是成放大、缩小实像的分界点。
（4）凸透镜成实像时，物距与像距变化相反；成虚像时，物距与像距变化相同。
（5）凸透镜成实像时，总有|u+v|≥4f，因此，当物体和光屏的位置不变时，只移动凸透镜要得到两次实像的条件是|u+v|>4f。
（6）照相机的物体和所成的像与投影仪的物体和所成的像，刚好交换位置。因此，知道照相机的原理就能推出投影仪的原理。
三、利用图像规律解决中考问题
例1 （2014黄冈中考）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景。以下说法中正确的是（ ）
A.甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像
B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内
C.甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小
D.甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机
解析：选C。本题主要考查的是投影仪和放大镜原理。由甲图知，凸透镜成正立放大的像，一定是放大镜，且是虚像。乙图是倒立放大的实像，一定是投影仪原理，所以A、B、D都是错误的。因为甲图是虚像，物距和像距变化相同，乙图是实像，物距和像距变化相反，所以C正确。
例2 （2014泰安中考）在某些重要会议入场时，采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m处的人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别。摄像机的镜头（ ）
A.相当于凸透镜，焦距可为0.5m
B.相当于凹透镜，焦距可为0.5m
C.相当于凸透镜，焦距可为0.2m
D.相当于凹透镜，焦距可为0.2m
解析：选C。本题考查的是照相机原理。此题应该让学生明白摄像机实质是可以连续拍照的照相机，所以镜头相当于一个凸透镜；由u>2f即0.5m>2f，所以f
例3 （2013常州中考）物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的像，此凸透镜的焦距可能是（ ）
A.6cm B.10cm C.16cm D.20cm
物 距
（u） 像的性质 像 距
（v） 应 用
大小 正倒 虚实 像、物位置
无穷远 一 点 异侧 v=f 测透镜焦距（f=v）
u＞2f 缩小 倒立 实像 异侧 f＜v＜2f 照相机或眼睛
u=2f 等大 倒立 实像 异侧 V=2f 测焦距（f=v/2、f=u/2）
f＜u＜2f 放大 倒立 实像 异侧 v＞2f 投影仪、幻灯机
u=f 不成像 无穷远 平行光源或测焦距（f=u）
u＜f 放大 正立 虚像 同侧 v＞u 放大镜
由规律表可看出凸透镜成像牵涉到的概念多、成像特点变化多，很不容易记忆。兴趣在初中学生中的学习生活有着很大饿帮助，他可以帮助学生激发内在学习的动力，物理老师在物理教学过程中也可以通过对各种工具的使用来激发学生在物理学习过程中的兴趣。其中口诀可以说是一个十分好用的工具，他可以帮助学生在记忆的过程中，充满了乐趣，同时还可以帮助学生进行长久的记忆，提高学习的效率。为此，我根据实验事实，把“凸透镜成像规律”总结成了四句简明、易记、实用的口诀：“一倍焦距定虚实，二倍焦距定大小；物走远像变小，像如影子跟着跑。”
“一倍焦距定虚实”是说物体放在凸透镜的焦点处，不能成像；当物距小于焦距（uf）时成实像，即焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点。
“二倍焦距定大小”是说物距大于一倍焦距而小于二倍焦距（f
“物走远像变小”，即成实像时，物距变大像变小。
“像如影子跟着跑”，即物体向哪个方向运动，像就向哪个方向移动。
应用上面四句口诀，就可以方便地根据物体或像移动的方向与凸透镜位置，确定物距、像距的大小，从而确定像的大小，解决有关问题了。
例1：在物体由远处沿凸透镜的主光轴向焦点移近的过程中，像到凸透镜的距离与实像大小的变化情况是：
A、像到透镜的距离逐渐增大，像逐渐变大
B、像到透镜的距离逐渐增大，像逐渐变小
C、像到透镜的距离逐渐减小，像逐渐变大
D、像到透镜的距离逐渐减小，像逐渐变小
分析：物体由远处沿凸透镜的主轴向焦点移近，由于“像如影子跟着跑”，所以像将沿物体移动的方向移动，即像离透镜的距离越来越远，也就是说像距越来越大，又因为“物走远像变小”，那么，像也就逐渐变大。所以，应选择答案A。
例2：某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是：
A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些
B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些
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。
（1） 光的折射规律
折射光线、入射光线和法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线两侧.
光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角. 入射角增大时，折射角也增大.
当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变. 在折射中光路是可逆的.
（2） 近视眼与远视眼
人的眼睛的晶状体相当于一个凸透镜，来自物体的光经晶状体成像于视网膜上，再通过视觉神经把信息传到大脑，产生视觉.
① 近视眼是指远处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方，所以近视眼看不清远处的物体. 因为凹透镜对光线有发散作用，所以通过配戴凹透镜可以使像成在视网膜上，起到矫正视力看清远处物体的作用.
② 远视眼是指近处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜的后方，所以远视眼看不清近处的物休. 因为凸透镜对光线有会聚作用，所以通过配戴凸透镜可以使像成在视网膜上，起到矫正视力的作用.
（3） 凸透镜成像的特点
① 焦点是物体成实像与虚像的分界点，物体在焦点处不成像.
② 二倍焦距处是成放大与缩小像的分界点，在2f处，物体成等大的像.
③ 实像总是倒立的，虚像总是正立的
④ 实像与物分居在镜的两侧，虚像与物在同侧.
⑤ 物距大于像距时，物大于像（即成缩小的像） ；物距小于像距时，物就小于像（即成放大的像） .
⑥ 物体向右移，像也向右移；物体向左移，像也向左移.
⑦ 物距大于一倍焦距时，“物（距）近、像（距） 远、像变大；物（距） 远、像（距）近、像变小”
⑧ 成实像时，物像“左右相反；上下颠倒”
2. 基本物理方法
（1） 建模法： 通过建立折射光线、入射光线、法线等物理模型表述相关规律.
（2） 对比法： 通过对比了解凸透镜的会聚作用与凹透镜发散作用的区别.
（3） 归纳法： 通过归纳探讨凸透镜成像规律及特点.
3. 易错易混的问题
（1） 实像和虚像的区别
实像是实际光线会聚而形成的，在像的所在位置，有实际光线到达，是能用光屏接收得到的；虚像是反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，反射延长线并不是实际光线，因而在虚像所在的位置，并没有实际光线到达，用光屏是接收不到的. 实像和虚像的成因不同. 如： 小孔成实像是由于光的直线传播；凸透镜能成实像（u>f） 是由于光的折射，平面镜成虚像是由于光的反射.
（2） 凸透镜成像规律中u>2f和f
（3） 光从空气斜射入水中与从水中斜射入空气中的两种情况的区别.
（4） 放大与变大、缩小与变小 放大或缩小是像与物相比较而言；变大或变小则是指像的变化情况或变化过程.
（5） 会聚与相交 会聚是指折射光线比入射光线更靠拢主光轴，不一定相交.
二 考点聚焦
1. 命题趋势
这部分内容在各地中考题中均有出现，是光学部分知识考查的重点内容，多以填空、选择、作图为主，试题主要以“日常生活”、“社会生产”、“现代科技发展”和“自然现象”等同学们熟悉的现象，特别是一些同学们感兴趣的“熟悉而又陌生”的自然现象和天文奇观（如“日出”） 为命题背景，考查同学们对基础知识、基本技能和基本原理的理解掌握情况，使同学们感受并领悟物理知识的应用价值. 充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念. 同时，也重视开放性试题的设计，突出了科学研究方法、猜想与假设、数据分析以及得出结论等环节的考查. 较好地考查了同学们运用知识分析问题、解决问题的能力，
2. 典题解析
题 1 在我国古代就有关于光现象的描述，如“捞不到的是水中月，摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”等. 其中“水中月”、“镜中花”是光的现象；“疑水浅”是光的现象.
解析 “水中月”，“镜中花”和各自的实物的大小相同，它们是由于光在水面和镜面发生反射形成的虚像； “潭清疑水浅”是由于光的折射使潭底在水中形成一个虚像，像的位置比潭底高，所以潭看起来要浅.
点评 我国古代很多文学词语都蕴含着丰富的物理知识，这要求我们在学好知识的同时，用心去挖掘蕴藏在这些词语内部的物理知识，感受物理知识的价值和物理学的美，激发我们对物理学习的兴趣.
题 2 光线从空气斜射到水中，入射角为α，折射角为β，光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射出来，最后光线回到空气中. 当光线由水中回到空气中时折射角为多大？
解析 光线由空气斜射到水面发生一次折射，然后由水中的平面镜发生反射，最后由水到空气再次发生折射. 根据光的反射和折射的规律，按题意要求画出光路图. 如图1所示，入射光线斜射到水面，入射角为α，折射角为β，光线在水中按直线入射到平面镜上，则此时的入射角大小也为β，则反射角大小也等于β. 根据光路的可逆性，当光线从水中斜射到空气中时，由于入射角为β，则空气中的折射角也为α，因此，光线由水中回到空气中时折射角为α.
点评 借助于图像建立物理模型是光学知识学习的重要方法之一，也是解决光学问题的重要途径.解决此类问题行之有效的方法是，画出满足题意的示意图，然后根据光的反射和折射特性以及光路的可逆性来加分析，从而解决问题.
题 3 在图2中的虚线框内的适当位置，填入符合要求的面镜或透镜.
解析 A、B、C三图中的入射光相同，均为平行光. 图A、B的出射光为发散光，图C中的出射光仍为平行光，由此可判定图A、B的框内装有透镜，图C的框内装有平面镜. 延长各光线，它们的交点为入射点，也为出射点，即面镜或透镜所在的位置. 由此可定出图C中的平面镜是斜放的，图A、B中的透镜是直立的. 通过画图还可知，图A中的光线经过透镜后发散，框内装的是凹透镜；图B中的光线先会聚再发散，框内装的是凸透镜， 结果如图3所示.
点评 “黑盒子”问题是难度较大、综合性较强的填图题. 解决这类问题时，要明确以下三点： （1） 根据光线在盒中是反射还是折射，判断其中的光学元件是面镜还是透镜；（2） 入射光线与反射光线或折射光线的交点，就是面镜或透镜所在的位置；（3） 根据面镜或透镜对光线的作用判断面镜或透镜的种类. 在初中阶段，只要求平面镜、凸透镜和凹透镜三种. 平面镜只改变光路，凸透镜使光线会聚，凹透镜使光线发散. 总之，光学复习时要注重联系生活实际，分析总结规律，运用作图法去解决实际问题.
题 4 如图4（a）所示，一条光线对着凸透镜另一侧的焦点射去，试确定它经过凸透镜偏折后的传播的方向.
解析 此题如果直接作图比较困难，不妨转换一下思路，便可方便解题，如图（b） 在入射光线上任找一点S，假设它是发光点，现利用三条特殊光线中任两条作出S的像S′，因为折射光线一定要通过像点，所以以连接PS′点即为所求的折射光线.
点评 光路作图是光学考查的基本内容，应熟练掌握三条特殊光线的作图方法，在此基础上，我们应把握像是折射光线相交而成的，物体发出的入射光线经凸透镜后，其所有的折射光线必经过像点. 利用特殊光线作出像点，再利用以上规律作出任意光线的折射光线是解决此类问题的重要方法.
题 5 小宇做完凸透镜成像实验后，又想用手表代替蜡烛，看到光屏上能成什么样的像. 于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图5（甲）所示. 把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图5（乙）所示. 移动光屏直到成清晰像为止. 此时表盘在光屏上所成的像是图5（丙）中的哪一个？（） .
解析 像对于原来的物体而言： 左右颠倒、上下颠倒. 将手表左右颠倒如图B，再上下颠倒如图D所示，故选D.
点评 特别强调的是重视实验，注意观察实验现象，亲历实验探究过程，从实验中总结规律和结论，列表对比相近或相类似的现象及规律，灵活运用，加深理解光学规律，升华内化为自己的知识和技能.
题 6 在研究凸透镜成像情况的实验中，当烛焰到凸透镜的距离是20cm时，在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像，则下列判断不正确的是（） .
A. 该透镜的焦距是20cm
B. 该透镜可作为放大镜
C. 当蜡烛距透镜的距离是40cm时，光屏上可得到缩小的像
D. 当蜡烛距透镜的距离是10cm时，在光屏上得不到像
解析 本题是考查灵活运用凸透镜成像规律分析问题的能力. 在凸透镜成像中，若要分析物体经过透镜后的成像性质，必须知道凸透镜的焦距和物距，按凸透镜成像规律“抓两点，观两变”. 本题的关键是算出焦距f的大小及物体在镜前不同位置与焦点的相对位置，再判断像的性质，根据题意，当u=20cm时，在光屏上得到放大的像，可以知道此像一定是倒立的实像，则f
点评 凸透镜成像的题目是初中光学中数量最多、难度最大的一类题目，在初中光学中占有重要的地位，这类题目考查的知识点是凸透镜成像规律，熟练掌握凸透镜成像的条件是解答这类题目的前提，而凸透镜成像性质的变化取决于物距与焦距关系的变化. 因此，解答这类题目，首先要去弄清凸透镜的焦距或焦距大小的范围，比较物距与焦距的大小，根据物距与焦距的关系的大小和凸透镜的成像规律，运用数学知识正确解答.
题 7 将物体从物距为1.5f处移向3f处，在移动过程中，物体的像（） . （两解）
A. 先是放大像后是缩小像
B. 先是缩小像后是放大像
C. 逐渐变大
D. 逐渐缩小
解析 根据凸透镜的成像规律可知，物体在2f处所成的像是等大倒立实像，在物距大于f时所成的像均为倒立实像. 在物体由1.5f移至3f的过程中，物体所成的像均为倒立的实像. 在1.5f至2f区域，像是放大的（即像比物大） ；在2f至3f区域，像是缩小的. 选项A正确，B错误. 在移动过程中，像的大小在变化. 比较像的变化情况可知，随着物体向3f处移动，像越来越小. 具体地说，在1.5f时像最大，此时像比物大，由1.5f移至2f的过程，像始终比物大，但相差越来越小；在2f处时像与物一样大；由2f移至3f的过程，像都比物小，而且差别越来越大. 通过上述分析可知，选项C不正确，选项D正确.应选A、D.
点评 “放大”、“缩小”指像与物相比较的结果. 像比物大称为放大的像，像比物小则为缩小的像. “变大”、“变小”则指像本身的变化情况，如果后一次的像比前一次的像大，称为变大，后一次像比前一次像小则称为变小.
题 8 小华去参观展览会，在一个小展室里看见一个女导游正在介绍商品，试着与她握手，却发现是一个虚拟导游，可望而不可及. 后来他发现这个女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏幕上经过处理的一个形象而已
解析 从图中不难发现，屏风前的“女导游”相对屏风后电视机里的女导游是倒立的，且两者在屏风的两侧，故屏风相当于一个凸透镜，这个“女导游”是电视机里的女导游经屏风成的实像. 再比较发现，看到的“女导游”比电视机里的女导游要大，根据凸透镜的成像规律可知，电视机屏幕与玻璃屏风的距离（即物距u） 应满足： f
点评 实像由实际光线的交点组成，能够用屏幕显示. 虚像处没有实际光线通过，它由出射光线的反方向延长线交点组成，无法在屏幕上显示，只能用眼睛或仪器观察. 平面镜、凹透镜所成物体的像是虚像，在凸透镜焦距以内的物体也成虚像. 位于凸透镜焦距以外的物体则成实像.
题 9 初三年级同学在拍毕业照时，照相机镜头上正停着一只苍蝇，则拍出来的照片（）
A. 会有一只正立、放大的苍蝇
B. 不会出现苍蝇，但有一个大黑点
C. 不会出现苍蝇，但比正常情况下暗一些
D. 会有一只倒立、放大的苍蝇
解析 物体经过凸透镜成像的过程是： 物体上一点反射后到达凸透镜各点的光线，经凸透镜折射后都交于一点，一只苍蝇停在凸透镜上时遮住这一点折射后成像的光线，但其余各点的光线仍交于一点. 从能量的角度看，只是到达光屏上的能量减少了一点. 苍蝇自身在一倍焦距内，不会在胶片上成像，所以应选C.
点评 即使凸透镜碎成两半，用其中的一半仍能成完整的像. 像是有多条光线会聚而成的，而不是只有三条特殊光线会聚而成的.
题 10 在探究凸透镜成像规律的实验中：
第一组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上. 但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因： .
第1、2两个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中. 请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可）
解析 本题是一道发散性的实验现象分析题. （1） 在光屏上找不到清晰的像可能是成虚像不能出现在屏上，或成实像但不在光屏上. 在物距小于焦距时，凸透镜不会成实像；凸透镜到物体的距离在1倍焦距处时，成像在无穷远处；当凸透镜到物体的距离在1倍焦距外，但接近1倍焦距时，虽然成像，但像的位置离凸透镜很远，光具座的长度可能达不到，另外，因为光具座为一直线状，且光屏不可能太大，所以若光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上，像将会或上或下离开光屏的位置，综上所述，主要原因有三个： ① 由于物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像； ② 凸透镜成实像，但由于物距太小，光屏调不到烛焰的像所在的位置； ③ 凸透镜成实像，但光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度.
对比实验记录数据从以下方面入手，即： 焦距相同、物距不同，成像情况. 焦距不同、物距相同，成像情况. （2） ① 在凸透镜焦距一定，且成实像的情况下，物体到凸透镜越远（近） ，像离凸透镜越近（远） ；② 在成实像情况下，物距相同时，透镜焦距越大，像离透镜越远；③ 物体到凸透镜距离大于1倍焦距，成倒立的像.
点评 本题是探究凸透镜成像规律中遇到的实际问题，要求我们在探究过程中善于观察并从中发现问题，认真思考，不放过实验中遇到的任何问题，提高自己的探究能力. 通过实验数据记录归纳出实验结论也是科学探究中的一种能力，要特别注意挖掘题目中的内涵，找出规律.
题 11 如图7（a）所示，直线AB是光滑木板与棉布的分界线（木板与棉布处在同一水平面上） ，然后使一个小线轴（如缝纫机上的线轴） 沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动，可以看到，线轴在棉布上滚动的方向发生了改变. 如图7（b）所示，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变.
解析 本题中线轴的甲轮从光滑木板运动到与棉布接触时，由于受到了棉线上阻力的作用，使甲轮的运动状态发生改变，故甲轮速度将变小；而甲轮与棉布接触时，乙轮仍在光滑木块上运动，不受阻力作用，故乙轮速度大小不变；通过（1） 、（2） 两图的类比可知光由空气斜射入玻璃时发生折射的原因可能是光的传播速度发生了变化；初中物理中关于运用类比法的例子是比较多的， 如水流类比电流等.
点评 本题是集物理知识与物理方法为一体的新题型，新课程要求我们在掌握物理知识的同时，还要掌握一定的物理研究方法，同时还要渗透情感、态度与价值观的教育.
三 创新试题
3. 在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角. 小明想： 光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？
为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验： 让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃；再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图9所示. 然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表. 试回答：
（1） 针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表格中的数据进行分析，你能得出什么结论？
（2） 根据你得出的结论，请在图10中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置.
4. 如图11所示，华南中学初三（2）班STS课外兴趣小组，在探究折射角与入射角关系时，将一束光从玻璃射向空气，发现光在玻璃和空气的分界面处同时发生折射和反射现象，且折射角大于入射角；当入射角不断增大时，折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线却越来越强；当入射角增大到某一角度α时，折射角达到90°，折射光线就完全消失，只剩下反射回玻璃中的光线；再减少入射角，当入射角小于α时，折射光线和反射光线又同时存在；而让光线从空气射向玻璃时，无论怎样改变入射角，折射光线和反射光线都同时存在. 他们感到非常惊奇，大家又做了一遍，发现还是如此，这究竟是什么现象呢？
查阅资料得知，这种折射光线完全消失的现象叫全反射现象，折射角变成90°时的角度叫做临界角，而且此现象在医学和通信等方面都有广泛的应用.
阅读上面内容，请回答下面问题：
（1） 用符号γ将图中折射角标出；
（2） 如果将一束光从空气射向玻璃，. （填“ 能”、“不能”或“可能”） 发生全反射现象；
（3） 发生全反射现象的条件是：
5. 某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置. 他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜，按表1中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距v记录在表1中. 然后他们换用焦距为f2的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表2中. 为了进一步探究物距u和像距v之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表1和表2的后四列中. （已知f1
【参考答案】
1. 减小 增大
2. B
3. （1） 光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中，折射角小于入射角. （2） 如图
4. （1）
（2） 不能
（3） ① 从玻璃或水射入空气；② 入射角大于或等于临界角
5. （1） 同一凸透镜，当它成实像时，像距随物距的增大而减小
（2） 1与4（或2与5，或3与6）
沪科版八年级物理第四章第二节（光的反射），第二课时的教学内容是实验探究“平面镜成像”（P58），在这一课的教学学习过程中，都是通过实验探究总结出平面镜成像的特点，算是达到了教学的目的和要求。但是，我们想过没有，我们要培养学生的观察能力，通过观察发现问题及分析问题解决问题的能力，在条件允许的情况下或者没有条件也要尽量创造条件，让学生自主进行实验探究，主动获取知识。而学生的实验探究活动，我们尽量做到变难为易，让学生有宽松时间，让学生做起来得心应手，让学生在成功中获得喜悦。现在就本节教学内容的一点看法和实验改进意见与同行们商榷。
一、虚实像的探讨
在本节教材中有一个“加油站，物理学中把能呈现在光屏上的像称为实像；不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像称为虚像。”本人认为“加油站”的目的是让学生了解实像与虚像的区别。但其中“只能用眼睛直接看到的像称为虚像”这种说法有不对之处。因为虚像不是实际光线会聚而成，直接用眼睛看是看不到的。比如：在该实验中成的虚像要透过玻璃才能看到，不透过玻璃看不到。再如物体在凸透镜的一倍焦距内成正立放大的虚像，也要透过凸透镜才能看到，不透过凸透镜是看不到的。我们把玻璃和凸透镜都看作是光学元件，说明虚像只能通过光学元件才能看到。
关于实像和虚像的区别，应该从两个方面：
1、理论法：实像是实际光线会聚而成，虚像是实际光线的反向延长线会聚而成。（要求老师掌握，便于执教过程中在解决一些疑难问题时不犯知识性的错误）。
2、实验法：实像可以呈现在光屏上，肉眼能直接观察，虚像不能呈现在光屏上，肉眼不能直接观察，只有通过光学元件才能观察到。
二、实验改进意见
无论在课改前，还是课改后，“研究平面镜成像的特点”这一实验的设计和操作步骤都完全一样。
器材：两支完全一样的蜡烛，一块玻璃板，玻璃板支架，一张纸，一个光屏，一把直尺和火柴。
操作步骤：
（a）将玻璃板垂直架在纸上，在玻璃板上一个侧面立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面后的蜡烛的像。
（b）将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像；
（c）将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。
（d）用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
分析：由（a）、（b）步骤总结：平面镜成像为正立虚像没有疑问。
由（c）步骤总结，像与物的大小相同，没有疑问。
但是由（d）步骤来确定像与物的位置关系时，我的认为是意图较好，但不适合课堂，因为把蜡烛和玻璃竖立在纸面上拿上拿下，又加上蜡烛不易立稳，还要在纸面上作记号，连线，再用刻度尺来测量距离等就相当费时。所以，无论是学生分组探究还是教师演示，往往是一次实验就草率了事，总结出“像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等”。这样的结论，难道你不担心，学生会怀疑是偶然性吗？如果是教师演示的话，我怕学生还会怀疑，这是一种特殊，是老师的有意设置。
为了避免学生的怀疑，我上这节实验探究课时，就不用纸和刻度尺，改用了光具座（光具座上有刻度标尺），其他器材与教材相同。
课前准备：每组一个固定玻璃的木方，通过木方能将玻璃竖立固定在光具座的支柱上（玻璃可以水平转动），每组二个内径与支柱和蜡烛直径相同的塑料管，能将支柱与蜡烛连接，且竖立固定于光具座上。
实验步骤：与教材上的（a）（b）（c）（d）四步骤一样，但对比起来，优点略有显现：①不用在桌面上垫纸，不会担心蜡烛立不稳，不作记号，不连线，不用刻尺测量距离（在光具座刻度标尺上直接读数，既省时又准确），更不用把蜡烛拿上拿下。②在整个探究过程中，只需在光具座上移动两支蜡烛，就可重复多次实验，不就避免了一个担心，“学生怀疑是偶然性，特殊性吗？”③对于具有发展潜能的学生，我们将光具座左右适当偏倒，学生会看到物体怎么变，像就怎么变，始终是关于平面镜对称。还可将玻璃水平旋转，使燃烧的蜡烛不在玻璃正前方，在不同的角度同样可观察到蜡烛的成像。为什么不在玻璃正前方也能成像？又为什么在一边看得到，在另一边却看不到呢？让同学们去思考吧！如果要对这两个问题进行分析，就能顺理成章的总结出平面镜成像是由于光的反射而形成的。
通过课堂实践，“探究平面镜成像”实验改进后，不但学生确信我们通过实验探究得到的规律是普存在的规律，而且还能做到分层次教学，使不同的学生实验探究过程中都有收获，比如：差生能报告观察到的实验现象；中等成绩的学生基本能总结出“平面镜成像”的规律；优秀学生能做一些超越教材要求探究（如：没有在平面镜正前方的物体能成像吗？）。我认为要增强实验教学的效果，我们一线教师引导学生用身边的物品做实验材料，精心设计实验，使实验的可操作更强一些，多让学生自主探究。
总之，教学实验的设计要求是简单、直观且能说明问题，更重要的是实验探究过程也要体现分层次教学，要绝大多数学生能获得最基本的知识，但知识的获取“上不封顶”，所以又要能够挖掘优秀学生的潜能。
参考文献
[1]刘玉中.《平面镜成像》教学设计[OL].互联网-人民教育出版社网-初中物理
[2]王婧.八年级几种物理教材科学方法分析比较[D].云南师范大学
[3]凸透镜成像规律[OL].互联网—百度百科
“科学探究”是初中物理课程的重要内容，是初中物理新课标提出的一种全新的教学方式。《义务教育物理课程标准》强调：“义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶。”
科学探究的程序是：提出问题—猜想与假设—制定计划与设计实验—进行实验与收集证据—分析与论证—评估—交流与合作。单从这一点看，科学探究就是对新课标精神的具体落实，与传统的接受性和训练性学习相比较，科学探究具有更强的问题性、参与性、实践性和开放性。科学探究是一种旨在转变学生的学习方式，培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神的教学方法。科学探究教学就是要让学生体验和领悟科学的思想、科学的观念和研究问题的方法。科学探究教学对教师提出了更高的要求。然而，在科学探究教学实践中呈现出两个突出矛盾：一是课堂时间少和探究过程多的矛盾；二是学生“自主”和教师“指导”的矛盾。如何解决科学探究教学中出现的两个突出矛盾，更好地实施科学探究教学呢？
一、根据新课标要求侧重部分环节
科学探究的活力在于：每个具体的探究都与另一个不一样，它不是僵死的教条，无论是科学研究中的探究还是科学课程中的探究，都是如此。科学探究的七个基本要素不等于科学探究的七个环节，不追求探究的“完整性”，教学中的科学探究没有一定的模式。因此，新课标要求学生在科学探究教学过程中侧重部分环节。一个课题探究究竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐进的要求进行合理和全面规划，只有不同的课题分别突出了不同的要素，学生所学才能深入和全面发展。
新课标中科学探究课题侧重要求（以“物理八年级上册”为例）：
二、根据学生实际合理侧重部分环节
科学探究指导需要教师和学生花费较多的时间和精力，受教学时数的限制，频繁运用有一定困难。其实，传统教学方式也有可借鉴之处，我们要将科学探究教学与传统教学有机结合起来，根据学生实际，合理侧重部分环节，这样才能在新一轮课改中走出一条成功的物理教学之路。
下面以“探究凸透镜成像规律”的课题为例，谈谈科学探究中的侧重策略：
“探究凸透镜成像规律”的实验教学，新课标要求我们完成“提问、设计、实验、分析”，并侧重“实验、分析”。但根据学生实际仅合理侧重“分析”，而“提问、设计”都由传统教学方式提出，实验过程简化。
课堂上，全班学生分成了24个实验小组，每12个小组为一个大组，每个小组配一套实验器材，其中包括凸透镜、光屏、发光体、光具座（带刻度尺，都有支架）各1个。一个大组凸透镜的焦距是15 cm，另一个大组凸透镜的焦距是10 cm，发光体由几个发光二极管组成，形状是一个箭头，高度3 cm。
教师让全班学生共同探究凸透镜成像的规律，焦距是15 cm的大组物距从6 cm开始，每增加3 cm取一组实验数据，直到39 cm，共获得12组不同物距的数据，并填写下表一。焦距是10 cm的大组物距从4 cm开始，每增加2 cm取一组实验数据，直到26 cm，共获得12组不同物距的数据，并填写下表二。
教师规定每个小组只测两组数据，不同小组测量不同的物距，使得每组物距的数据都有两个小组测量。教师告知学生，如果反复观测不到发光体的像，便填写“不能成像”，出现无法测到的数据，可暂时空着，看看能否从已测到的数据中得到一些启发。这样，除了物距为15 cm、18 cm、10 cm、12 cm等个别小组的测量遇到一些困难外，其他小组很快就完成了实验数据的收集工作。表格中所有数据对各小组来说都是共享的，教师要求学生从这些数据中总结出凸透镜成像的规律，这是本次探究活动的重点。
要发现实验规律，需要对实验数据进行比较，教师提示学生观察表格中像的虚实、正倒、长度、像距四列数据，分别找出其中的规律。
首先，对凸透镜的焦距是15 cm实验组的数据进行分析：
1.对比实像和虚像的数据发现：物距小于15 cm时成的像都是虚像；物距大于15 cm时则成实像。可以推想，物距等于15 cm时将不能成像，这就是物距为15 cm的测量小组无法获得测量结果的原因。
2.对比像的正立和倒立的数据发现：物距小于15 cm时成的像都是正立的；物距大于15 cm时像是倒立的。即：虚像都是正立的，实像都是倒立的。
3.比较像的长度数据发现：成虚像时，感到像都被放大了；成实像时，测出的像有时被放大了，有时被缩小了。
进一步对比数据还发现，当物距是30 cm时，实像的长度恰好为3 cm，跟发光体的长度相同；当物距大于30 cm时，实像长度小于3 cm，是缩小的；当物距在15 cm～30 cm之间时，实像长度大于3 cm，是放大的。
4.比较像距的数据发现：当物距在15 cm～30 cm之间时，像距大于30 cm；当物距大于30 cm时，像距在15 cm～30 cm之间。
学生还进一步找到一些规律。例如，在成实像时，发光体离焦点越近，像的位置就离凸透镜越远，这就是物距为18 cm的测量小组为什么找不到像的原因，因为此时的像距已经非常大了。按这条思路，果真在离凸透镜约90 cm的位置上找到了物距为18 cm发光体的巨大实像。
随后，在发现了一系列规律之后，教师要求各小组用概括的语言来陈述这些规律，为了使规律更有普适性，教师启发学生用焦距f的长度作为物距和像距的单位，即：15 cm用f表示，30 cm用2f表示。显然，这样陈述的规律更有普遍性。
规律的陈述应该是简洁、有条理的，各小组都尝试用最简洁的语言来概括凸透镜的成像规律。通过对各种陈述方式的对比，大家认为按物距u的三种情况（u
