凸透镜成像“四步教学法”

万明祥

一、实验探究，观察成像情况

学生在学习凸透镜成像的规律时，往往对实像和虚像的认识模糊不清，因此，笔者在教学中指导学生动手实验，亲自感受当物距发生变化时凸透镜成像的变化规律。

首先把凸透镜、蜡烛、光屏安装在光具座上，点燃蜡烛，调整蜡烛、光屏的高度使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

如上图所示，把蜡烛放在凸透镜2倍焦距点以外，即u >2f（u表示蜡烛与凸透镜之间的距离，f表示凸透镜的焦距），沿直线移动光屏，直到光屏上出现清晰明亮的烛焰像，观察像是正立还是倒立，是放大还是缩小，记下光屏距凸透镜中心的距离v。接着依次移动蜡烛，使得u=2f，f

像情况及光屏距凸透镜中心的距离。

二、列表对比，理清成像规律

引导学生将测量数据填入表格并分析实验现象，有利于帮助学生理清凸透镜成像的规律：焦点内外分虚实，两倍焦距分大小。物近像远像变大，物远像近像变小。

三、通过作图，验证成像规律

利用凸透镜的三条特殊光线作凸透镜成像光路图，再现成像规律。作图时应注意：平行于主光轴的光线经折射后通过焦点且通过光心的光线不改变方向。两条光线相交便可以得到物体的像。当蜡烛放在凸透镜两倍焦距以外，光路图如下：

四、巧用数轴，表示成像规律

这一“数轴”图示能直观地反映当物距发生改变时凸透镜成像性质的变化规律：①两点，u=f是实像和虚像的分界点，u=2f是凸透镜放大或缩小实像的分界点。②三区，02f凸透镜成倒立缩小实像。③凡实像都是倒立的，凡虚像都是正立的。④当u>f时，u越大，成像越小。

利用“数轴”解题，能启迪学生思维，帮助学生理解题以找出成像性质和物距的内在联系。

例：某学生在做凸透镜成像的实验中发现，当物距u=8cm时，在凸透镜中看到正立的像，当物距u=9cm时，在光屏中看到倒立的像，那么当物距为下列值时，对像的性质判断正确的是（ ）

A.当物距u=5cm时，成倒立放大的像

B.当物距u=10cm时，成正立缩小的像

C.当物距u=15cm时，成正立放大的像

D.当物距u=29cm时，成倒立缩小的像

分析题目中已知条件得出凸透镜的焦距f的范围为：8cm

（作者单位：通城县隽水寄宿中学）