例析“凸透镜成像规律”的难点突破

陈华明

（江苏省泰州市姜堰区第四中学，225500）

“透镜”是“光的折射”的重要应用之一，“凸透镜成像规律”是光的折射规律的重要应用之一，也是

“照相机与眼球”的理论基础。《凸透镜成像规律》是一节集物理现象、概念、规律于一体的实验探究课，主要内容是让学生通过科学探究活动找出凸透镜成像的规律，

而这一探究

过程也是初中物理教学中的难点。

我以为，在该难点的突破过程中，需要重点关注3个问题：如何处理实验装置？如何找到最清晰的像？如何分析实验数据，得出成像规律？

第一，实验装置的处理。

在探究凸透镜成像规律的过程中，学生的活动量大、时间紧，虽然实验装置中的光具座对学生而言比较陌生，但也不宜花费大量时间去讨论实验装置问题。因此，我在教学时，采取了教师简单介绍实验装置的处理方式：通过PPT展示（如图1），把实验器材和实验方法等内容向学生作简单的介绍。

第二，最清晰像的寻找。

在日常教学中我们发现，当透镜的焦距相同时，学生得到的同一个物距所对应的像距往往会有不小的差异，即学生给出的实验数

据往往会有一些在范围之外，甚至误差很

为了探究这个问题，同学们必须了解以下实验器材和实验方法：

（1）器材介绍：带有刻度的光具座、焦距为10 cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。

（2）方法介绍：把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，将光具座上的刻度面对着自己，然后点燃蜡烛，

用蜡烛的火焰来充当物体，调整它们之间的距离，试试看能不能让烛焰透过透镜在光屏上成一个缩小的清晰的像。如果能，就记下此时蜡烛到透镜之间的距离以及光屏到透镜之间的距离，实验完成后把数据记录在你手中的表格中。

大。为什么会出现这样的情况？其中的一个主要原因，就是学生在实验中找像时，对最清晰的像把握不准。那么，怎么才能让学生很容易地找到最清晰的像呢？我的做法是：在学生对实验方法基本熟练的情况下，给予一定的方法指导或友情提醒。比如，在学生都能自己动手找到一个倒立、缩小的实像时，我通过PPT出示两张图片（如图2），然后提问

学生：哪个像是最清晰的？并提醒学生：我们

可以观察像的边缘或尖部，若其轮廓分明、清楚，则说明此时的像是最清晰的。

第三，实验数据的分析。

由于该实验得到的数据量大，数据之间没有明显的定量关系，数据中蕴藏的规律属于

定性的界定范围的性质，学生以前从未遇到过，直接分析难度较大。以下3种方法可以有效地化解这一难点：

方法1：运用Excel 软件进行分析。它可以帮助学生在短时间内很容易地找出数据关系。这种方法的优点是简便、学生的参与度高;缺点是不能很好地突出一倍焦距点和两倍焦距点,而且，通过电脑进行处理，容易给学生一种“不真实”的感觉。

方法2：用贴图法展示成像规律。课前，教师可以准备一些教具，

如实物图片，并在黑板上画好凸透镜符号，画出主光轴，标上刻度，标出一倍焦距

点和两倍焦距点，以增加可见度。课上，让学生根据在实验中得到的物距、像距，把一些事先准备好的实物图片贴到主光轴上，然后观察图片的分布。这种方法既简单又直观，能使学生很容易地说出物距和像距所在的范围。

方法3：列表分析。把学生得到的实验数据列入表格，以透镜的焦距为单位进行比较，分别得出成不同性质的像时物距与焦距的关系以及像距与焦距的关系。这种方法对学生的数学知识水平要求较高。