實(shí)驗(yàn)過程中，首先利用凸透鏡成像定律解決相關(guān)問題關(guān)鍵詞：焦距、物距、像距、虛像、實(shí)像內(nèi)容摘要：通過對(duì)凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的探索，歸納為“三段和三段”。兩點(diǎn)”成像定律，并借助該成像定律解決了相關(guān)問題。 探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)是小學(xué)數(shù)學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)之一。 實(shí)驗(yàn)涉及的概念較多，成像規(guī)則也比較復(fù)雜。 成像規(guī)則應(yīng)用廣泛且容易混淆，中學(xué)生掌握難度較大。 這部分內(nèi)容的另一個(gè)特點(diǎn)是容易忘記，所以班主任在完成這部分教學(xué)內(nèi)容時(shí)要循序漸進(jìn)凸透鏡成像原理實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)、繪圖、練習(xí)等多個(gè)角度進(jìn)行教學(xué)。 其實(shí)所用的教法已經(jīng)足夠了，所以不要急于求成。 筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將凸透鏡的成像規(guī)律總結(jié)為“三段兩點(diǎn)”成像規(guī)律，并利用該規(guī)律解決相關(guān)問題。 我們要澄清的是，凸透鏡成像的原因是由于光的折射。 當(dāng)光從空氣進(jìn)入玻璃，再從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)，就會(huì)發(fā)生折射。 首先，進(jìn)一步明確和概括所涉及的概念。 本實(shí)驗(yàn)需要明確焦距（f）、物距（u）和像距（V）三個(gè)概念。 焦距是指凸透鏡到焦點(diǎn)的距離。 在本實(shí)驗(yàn)中，焦距常通過兩種方法求解； 一是直接給出實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)中焦距的具體值； 另一種是借助陽光和白紙簡單測量焦距。 讓陽光照射在凸透鏡上，將白紙連接在凸透鏡的另外兩側(cè)，直到白紙上出現(xiàn)最小最亮的光點(diǎn)，用刻度尺測量凸透鏡到光點(diǎn)的距離，為凸透鏡的焦距； 其原理是平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚到一點(diǎn)（焦點(diǎn)），凸透鏡到焦點(diǎn)的距離就是焦距。
像距是指像到凸透鏡的距離（如果變成虛像承載在光幕上，就是凸透鏡到光幕的距離）。 實(shí)驗(yàn)前，班主任引導(dǎo)中學(xué)生認(rèn)識(shí)光具座，并注意觀察光具座上的刻度。 將凸透鏡固定在光具座上的某一位置（最好是刻度尺上顯示的整數(shù)位置），將點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座的支架上來回通訊，觀察不同位置的物距（學(xué)會(huì)讀取物距）； 還將光幕放在光具座的支架上并來回連接，為實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 探索凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將光具座放置在水平桌面上，然后調(diào)整蠟燭火焰、透鏡中心和光幕中心大致在同一高度（物體可放置在凸透鏡一側(cè)或凸透鏡一側(cè)）。 將成像情況概括為“三段兩點(diǎn)”成像規(guī)則，即通過兩點(diǎn)將物體放置的區(qū)域分為三段，這兩點(diǎn)分別是焦點(diǎn)和雙焦距點(diǎn)，第三節(jié)是u>2f.f2f倒立縮小虛像f2f投影放大鏡實(shí)驗(yàn)定律的記憶是與實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合起來的，不要死記硬背。 需要補(bǔ)充以下幾點(diǎn)：第一，每個(gè)區(qū)域差異較大的兩個(gè)位置應(yīng)進(jìn)行成像，以便于觀察和比較； 其次，形成實(shí)像時(shí)，要注意觀察與蠟燭同側(cè)的實(shí)像； 第三，無論是虛像還是實(shí)像，距離焦點(diǎn)越近（圖像從肖像到肖像距離的變化）。 掌握成像規(guī)律后，我們將通過練習(xí)解決相關(guān)問題。 例：小明在探索凸透鏡的成像規(guī)律時(shí)，用白色發(fā)光晶閘管按照“F”字鑲嵌排列在藍(lán)色格子板上，代替蠟燭作為光源，并用同樣的方法藍(lán)色方格板制作光幕。 實(shí)驗(yàn)所用凸透鏡焦距為10cm，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
調(diào)整光源、凸透鏡和光幕的高度，使它們的中心大致在同一高度。 目的是（2）將凸透鏡固定在光具座的零刻度線上。 小明將光源移至40cm處，光幕上出現(xiàn)一個(gè)倒置的、縮小的“實(shí)”或“虛”圖像； 如果小明將光源移動(dòng)到8cm刻度，他通過凸透鏡看到光源放大的實(shí)像（選擇“倒立”或“正立”）； 將光源“F”置于15cm處，其尺寸如圖A所示。凸透鏡固定在光具座的零刻度線上。 如果凸透鏡的上半部分被赤道儀覆蓋（回答一種情況）。 如果在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)光屏上的圖像如圖所示。 如果光幕和鏡頭沒有連接，則應(yīng)將蠟燭連接到“上”或“下”），使圖像位于光幕的中間。 (6)在實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭火焰在光幕上的圖像等于蠟燭火焰本身的大小時(shí)凸透鏡成像原理實(shí)驗(yàn)，光幕到凸透鏡的距離V，到蠟燭的距離u對(duì)于凸透鏡，需要蠟燭到光幕的距離s以及凸透鏡的焦距。 一定要抓住它； 第二個(gè)問題是，如果物距小于兩倍焦距，就會(huì)形成倒立縮小的虛像； 如果物距大于焦距，雖然是凸透鏡成像定律的簡單應(yīng)用，但仍會(huì)形成正立且放大的實(shí)像； 要形成倒立放大的虛像，用赤道儀擋住凸透鏡的上部。 凸透鏡仍然是凸透鏡，因此不會(huì)影響圖像的大小，但通過凸透鏡的光線減少，圖像變暗。 答案應(yīng)選C； 第四個(gè)問題無論你如何連接光幕，都無法得到圖像。 引導(dǎo)中學(xué)生思考，如果不是虛像，那就是實(shí)像。 還可以引導(dǎo)學(xué)生思考物體是否置于非像位置，即物距等于焦距； 第五個(gè)問題，在光幕上形成圖像 當(dāng)光幕下緣和鏡頭無法使用時(shí)，應(yīng)將蠟燭慢慢向上連接，使圖像逐漸在光的中心形成屏幕; 第六個(gè)問題，光幕是物距等于兩倍焦距的成像情況，即物距等于像距等于兩倍焦距，與蠟燭的距離到光幕的距離等于焦距的四倍。 凸透鏡成像的內(nèi)容對(duì)于中學(xué)生來說很難掌握，容易忘記； 練習(xí)形式多樣、全面； 成像情況比較復(fù)雜，容易混淆。 希望在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)規(guī)律，并通過練習(xí)鞏固，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。 參考：人民教育出版社八年級(jí)數(shù)學(xué)《第一卷》