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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇初中物理虚像和实像范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
光的存在使我们的生活变得五彩斑斓、丰富多彩,我们周围有许许多多的现象,都与光的直线传播、反射和折射有关。但在日常生活中,人们对“像”和“影”、“虚”和“实”的认识是片面的,在描述上也有许多不科学和不严谨的地方。这对于刚刚系统的接触物理知识的初中生来说是一种误导。因此,对光现象的中一些相似或容易混淆的现象进行辨析就显得十分重要,它有利于激发学生学习兴趣、活跃发散思维,提高学生分析问题、解决问题的能力。
一、“像”和“影”
1.光沿直线传播时形成的“像”和“影”。
光在沿直线传播的时候,如果通过小的孔洞,就会出现小孔成像的现象。如图所示,烛焰上部发的光沿直线通过小孔,照在光屏的下部;烛焰下部发出的光,通过小孔,照在光屏的上部,所以在光屏上形成一个倒立的像。
若光在直线传播中遇到了不透明的障碍物,在障碍物后面就有光不能到达的黑暗区域,这就是影子。如物体在太阳下的影子、人在路灯下的影子、小孩们喜欢玩的手影、民间艺术中的皮影。
天文现象的日食和月食,实际上也是影子现象。当月球转到地球和太阳之间,这三个天体在一条直线或近于一条直线上时,月球挡住了太阳光,在地球上的某一部分出现月球的影子,在这个影区里的人就看不到太阳,这就是日食现象。当月球转到地球背离太阳的一面时(地球处在太阳与月球之间),在月球上就出现地球的影子,在这个影区里的人看不清月亮,这就是月食现象。
2.光的反射现象中的“像”和“影”。
有一首明朗欢快的少儿歌曲唱到:“海面倒映着美丽的白塔,四周环绕着绿树红墙。”水中的“白塔”即我们常说的“倒影”,这种“倒影”究竟是岸上白塔所成的像还是影呢?这就要从平面镜成像说起。
平面镜表面平整光滑,是良好的反射面。光源发出(或物体反射)的光若被它反射,就会形成一个和光源(或物体)等大、正立的虚像,这就是我们常说的平面镜成像。抛光的金属面和平静的水面也能反射光,因此也能像平面镜那样成像。这一特点在遥远的古代已经被我们的祖先所知晓,唐太宗李世民就有句名言:“以铜为镜,可以正衣冠。”而贫苦的农户家无力购买铜镜,只能打一盆清水,对着自己在水中的虚像进行梳妆。平面镜成像的现象在生活中还有很多。在科技日益发达的现代社会,人们对平面镜成像的应用也更为广泛:舞蹈演员利用平面镜来矫正舞姿、牙科医生利用平面镜观察牙齿、眼镜店利用平面镜来拓展空间、反射式望远镜利用平面镜来观测天体……
二、“虚”和“实”
1.虚像。
(1)光被反射形成虚像。①平面镜成虚像:如前面所提到的“镜花水月”。②凹面镜成虚像:物体在凹面镜焦点以内成正立的虚像。③凸面镜成虚像:成正立缩小的虚像
(2)光被折射形成虚像。①光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生改变,这就是折射现象。光在折射时会形成虚像。比较常见的是光在空气、水、玻璃中由于折射形成虚像的现象,如:海市蜃楼、池水变浅、筷子变弯、钢笔错位、星光闪烁、叉鱼时要偏向下方等。②凸透镜成像时,当物于凸透镜的焦点以内(即u<f)时,在光屏找不到物体的像。但在透镜的另一侧观察时,可以看到一个正立、放大的像,这就是物体通过凸透镜成的虚像。
2.实像。
(1)光沿直线传播形成实像:小孔成像。
(2)光被凸透镜折射成实像:①当物距大于2倍焦距(即u>2f)时,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。应用:照相机、摄像机。②当物距等于2倍焦距(即u=2f)时, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。粗测凸透镜焦距时,可以利用这一性质。③当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距(即2f>u>f)时,成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
综上所述,尽管生活中由于光的反射、折射和直线传播形成的现象种类繁多,但我们只要从其形成原理入手,剖析其实质,就不难发现“像”和“影”、“虚”和“实”只不过是光在不同条件下所产生的不同现象,从而也就很容易把它们区分开。
参考文献
[1]《义务教育课程标准》(2011年版).北京师范大学出版集团,2012年1月,第一版。
几何光学是光学学科中以光线为基础,研究光的传播和成像规律的一个重要的实用性分支学科。在几何光学中,把组成物体的物点看作是几何点,把它所发出的光束看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传播方向。在此假设下,根据光线的传播规律,在研究物体被透镜或其他光学元件成像的过程,以及设计光学仪器的光学系统等方面都显得十分方便和实用最近在学习几何光学这部分内容时,我发现了几个容易出现问题的地方,因此总结出若干认识问题的误区,与大家分享:
一、若在发光点和平面镜中间放入不透明挡扳,则观察到的像的亮度变暗
如图1所示,点P为某一发光点,MN为任意平面镜,则在MN和点P中间放入不透明的挡板Q后所观察到像的亮度变化情况如何?
此题的答案应为“不变”。许多同学会认为答案是变暗,这就说明大家陷入了这样一种误区:认为放入挡板后亮度变暗,这来源于凸透镜成像的原理,如下图2、3所示
我们可以清晰的看到,由图2中的点S散发出的光线到达凸透镜后通过光线的折射最终必定相较于一实像点S,然后如图3所示情况是指当放入一块挡板AB于凸透镜的下半部分(或它上面的任何一块)后,通过点S投射出的光线并且到达挡板AB的光线就无法通过凸透镜,当然也就无法相交于点S。通过某点所汇集的光线减少了,显而易见,当放入挡板AB,像点应该理所当然的变暗。
但该题目所不同的出题点是,由于图4中的发光点P通过平面镜所呈现的事虚像点P',而我们之所以看的到P'点,则是由于进入人眼的是透过P所发出的光线在平面镜MN上发生反射的反射光线,又因为根据人们日常生活中所养成的观察习惯,我们所看到的虚像P'就是眼睛的光线反向延长线的交点。因此我们看到的虚像点的亮度实际上在于当观察时进入人眼的光线的强弱以及多少。
二、平面镜像观察时的范围和眼睛观察时的范围等价且可以使用同种方法绘制图像
(1)平面镜观察时的范围和眼睛的观察的范围概念存在一定差别
平面镜观察时的范围根据定义理解就是指某一点或组成该物体的的其上各点(可看做是广义的光源点)所放射出的光线通过平面镜反射后所能同时达到的那部分空间区域。也就是说,在这部分区域内的任何地方眼睛都可以观察的到;而眼睛的^察范围则是指当眼睛固定在某一特定位置,通过平面镜后视力所可以看到的地方,为了解题方便,常用的做题步骤是通过画图说明。但同学们应该注意到这里又存在一个误区,那就是在这种情况下所作出的区域是指空间上的而非平面。
(2)作像的观察的范围的简便算法及实例
①利用绘制图像并加以计算得出像的位置所在
②通过所得的像补充光具的两条边界的反射光线。观察这两条光线所包围的部分(空间)也可认为是像的观察范围。
③只要处于像的观察范围内,人眼所看到的像都是完整的。
请看下列各图中像的观察范围
三、平面镜和凹透镜所成的像均为虚像,无法出现实像
如图所示,当射向平面镜的光线是发散光线时,通过平面镜的反射出的光线依旧是发散的,那么可以得出结论发散的反射光线经过它的反向延长线在平面镜后某点会交于一点,呈现出一个虚像。然而实物经过凹透镜后也会形成一个虚像,这就是我们日常所见到平面镜和凹透镜成像的实际情况。
但是,若射向平面镜的光线是会聚光线时,如下图所示,则透过平面镜反射后得到的光线仍为会聚光线,由此可知,这样的反射出来的光线就可以在平面镜钱某个地方直接相交呈现出实像。
同理可得,当会聚光线透过凹透镜时,如图所示,
经过折射后的光线则会相交成实像点。由于初中的物理并不要求大家对虚物成像有过多的讨论,因此许多关于平面镜和凹透镜的成像的实际情况就被大家忽视了,大家会理所当然的认为印象中的样子,进入误区。
通过在平常的作业和练习中,我反复研究总结出了以下结论:
1.如果入射平面镜的光线呈现会聚光线,成实像则成为必然。在理论上我们可以将会聚光线当做“虚物”。
首先,我们通过动态研究来总结复习一下凸透镜成像的规律.
1.物体AB处在很远处时,u>2f,则f<v<2f,且像靠近焦点F,成倒立缩小的实像.
2.将物体向凸透镜方向移动,仍然是成倒立缩小实像.二者同时运动,物比像运动得快.
3.当u=2f,则v=2f,成倒立等大的实像.
4.继续移动物体,f<u<2f,则v>2f,成倒立放大实像,像变大.继续移动,像距更大了.
成实像时,u+v≥4f,物像间距最小为4f,此时u=v=2f.
物近像远像大.u>2f时,物比像运动得快,f<u<2f时,像比物运动得快.
5.u=f,不成像或成像于无穷远处.
6.u<f,成正立放大虚像.继续移动,物近像近像小,像比物运动得快.
规律总结:
1.焦点F是实像和虚像的分界点,2F是放大像与缩小像的分界点.
2.实像总是与物体异侧、倒立.虚像总是与物体同侧、正立.
3.像跟物总是同方向移动,且像近像小,像远像大.
4.像距大于物距,则像速大于物速.反之,像速小于物速.
5.成实像时,物像可互换位置.原来成放大的像,互换位置后成缩小的像.(成实像时,将物放在像的位置,则像成在原来物的位置,根据光路的可逆性.成虚像时不行,因为虚像不是实际光线会聚而成.)
6.成实像时,u+v≥4f.
关于“凸透镜成像的规律”很多题目需要根据题中像的性质和物距(或像距)判断成像情况,这就需要同学们理解并记住凸透镜成像规律,会用数学方法解不等式组,灵活运用凸透镜成像规律.下面我们就来看看凸透镜成像规律的几种题型.
例1一束平行光沿透镜主光轴射向凸透镜,经透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心15cm处.若将一支点燃的蜡烛分别置于该透镜主光轴上25cm和35cm处,两次的像分别是什么样的?
解析根据第一句话,我们能得到这样的信息:该凸透镜的焦距为f=15cm,所以,当物距u=25cm时,满足f<u<2f的条件,成倒立、放大的实像;当物距u=35cm时,满足u>2f的条件,成倒立、缩小的实像.
例2一物于凸透镜一侧80cm处,在凸透镜的另一侧60cm处的光屏上得到一清晰的像,则此凸透镜的焦距大约在什么范围?
解析根据凸透镜成像的规律可知,当物距u大于像距v时,物体通过凸透镜只能成倒立缩小的实像,因此有以下的不等式成立:
u>2f
f<v<2f
代入数据为
80cm<2f
f<60cm<2f
解得30cm<f<40cm.
例3小民将一支蜡烛点燃后放在离一架老花镜30cm处,在光屏上得到一个缩小的像;当蜡烛离透镜18cm时,在光屏上得到一个放大的像,做成这个老花镜的透镜焦距可能在什么范围?
解析当u=30cm时,在光屏上得到一个缩小的实像可知
u>2f,即30cm>2f (1)
当u=18cm时,在光屏上得到一个放大的实像可知:
f<u<2f,即f<18cm<2f(2)
由(1)和(2)得9cm<f<15cm.
例4初二(1)班的同学们利用星期天出去春游,在照集体照时发现有几个同学在画面外,于是同学们请教在场的物理老师,老师说根据我们刚刚学过的透镜知识,同学们自己想想看,该如何调节?
解析因为有几个同学在画面外,说明通过照相机镜头(凸透镜)所成的像太大,要想使所成的像变小,就要让物体(同学们)远离镜头.所以只要拍照的人远离同学们后退,同时为了在胶片上得到清晰的像,照相机的暗箱要变短,即保持像物移动方向一致.
例5(实验题)如果无论怎么调节光屏和透镜的距离,光屏上都找不到像,产生这一现象的原因可能有哪些?
解析在光屏上找不到像的原因可能有两种:第一,根据u
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。
在整个光学部分,教者应有全局一盘棋的思想,重视教学策略的研究,从总体上把握前后概念、规律之间的联系,杜绝凸透镜成像规律教学孤立化倾向,把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来,使学生在课堂探究时不必为一些概念花费较多的时间,让学生集中时间和精力去提出问题、设计实验、分析数据、归纳规律,这样就能化解探究凸透镜成像规律这个教学难点,使学生理解这一规律。
[摘要]凸透镜成像规律是初中物理教学难点,本文首先从多方面分析该规律成为教学难点的原因。然后说明有关概念、规律的结构关系,最后介绍化解难点的教学策略。
[关键词]上位知识下位知识成像规律
本人根据多年的教学实践认为:采用图像法归纳总结凸透镜成像规律比图表法归纳更加直观形象.学生易接受,记忆时间长,教学效果明显.当然,教师正确演示并让学生亲历实验过程是正确归纳好实验规律的基础.
1 开展好实验是归纳凸透镜成像规律的基础
物理学是以实验为基础的学科.学生动手实验,亲历实验的过程,学生兴趣盎然.不仅有利于对知识点的吸收,也极大地培养了学生学习物理的兴趣,探究好实验是掌握好相关知识点的重要基础.在探究凸透镜成像规律时,师生需抓住“三区”、“两个分界面”进行探究.具体如图1所示.
“三区”指的是:在焦点之内,1~2倍焦距之间,2倍焦距外.“两个分界面”指焦点是虚实像的分界面,2倍焦距处是放大与缩小实像的分界面.分区域,分界面来进行探究学习对该成像规律的掌握是简单而易行的.
2 采用图像归纳凸透镜成像规律,直观形象、深入浅出
物理图像比物理图表更加直观、形象.我在复习归纳凸透镜成像规律时采用大屏幕投影如图2.
2.1 投影图像时需匹配图解如下
①“”代表物体或其像,正倒可以反映物体成像时的正倒情况,长短反映像的大小;序号a、b、c、d、e表示物体所处的位置,a′、b′、c′、d′、e′表示物体所成像的位置.
②实线代表成实像,虚线代表成虚像.
③物体在不同位置时,可采用不同的色彩,增强学生的感性认识.
2.2 成像规律由图像可直观得出
①一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小.
②成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小.
③成虚像时:物近像近像变小,物远像远像变大.
一幅图像就能把凸透镜成像的大小、虚实、正倒特点及物距和像距的变化情况清晰的反映出来,直观形象,简洁而明快.图像归纳比图表和文字更加鲜明,学生学得轻松,记忆时间长,应用起来也会得心应手.采用图像法归纳复习凸透镜成像规律,起到了事半功倍之功效.
3 实例分析,彰显图像之宜处
例1 如图3为照相机成像原理图.
当照集体像时,发现有人没有进入镜头,应如何调节?
解析 由照相机成像原理图可知,照相机工作时,物体在2倍焦距之外,像在1倍焦距和2倍焦距之间,成一个倒立,缩小的实像.
照集体像时,若有人没有进入镜头,应使所成的像变小.根据如上图所得成像规律“成实像时,物远像近变小”, 因而需增大物距同时减小像距可使像变小并且清晰.由此可知,当有人没有进入镜头时,可使照相机后移,增大物距,并缩短镜头与胶片之间的距离,减小像距.根据成像规律也会让同学们容易明确:拍摄近景时(物近),需增大镜头与胶片之间的距离,镜头往前伸,离胶片远一些(像远了);拍摄远景时(物远),需减小镜头与胶片之间的距离,镜头往后缩,离胶片近一些(像近了).
例2 如图4为上课时经常使用的投影仪工作原理图.若使屏幕上的像变大,应如何调节?
一.凸透镜所成的像与物体所处位置的变化规律
(1)物体在无穷远处时,像成在焦点上。(无穷远处的物体射向凸透镜的光线可以近似地认为是平行光,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,这个点我们可以认为就是无穷远处的物体通过凸透镜所成像的位置。)(如图1所示)
实例应用:太阳离我们很远,我们利用太阳光可以近似地看成平行光来确定凸透镜焦距时,将凸透镜正对太阳光,在凸透镜的另一侧所看到的亮点就可以认为是太阳通过凸透镜所成的像。这也是确定凸透镜的焦距比较简便的一种方法。
(2)物体在由无穷远处向二倍焦距处靠近的过程中,通过凸透镜所成的像由焦点处向二倍焦距处移动,像是倒立、缩小的实像,像逐渐变大,但像始终小于物体。(如图2所示)
实例应用:照相机。当用照相机拍摄远景时,胶片前移靠近焦点;拍摄近景时,胶片后移远离焦点。
(3)当物体移动到二倍焦距上时,像也正好移动到凸透镜另一侧的二倍焦距上,此时像是倒立、与物体大小相等的实像,此时像和物体的距离最近。(如图3所示)
实例应用:确定凸透镜的焦距的一种方法。
(4)物体在由二倍焦距处向焦点处移动的过程中,像由凸透镜另一侧的二倍焦距处向远处移动,像是倒立、放大的实像。随着物体的移动,像逐渐远离凸透镜,像同时逐渐变大。(如图4所示)
实际应用:幻灯机(或投影仪、电影放映机)
将胶片倒插在卡座上,在银幕上可以得到放大的正立的实像。
(5)当物体移动到焦点上时,像就移动到了无穷远处。(两条经过凸透镜折射后的光线正、反向都不相交,故既不成实像,也不成虚像,我们可以认为此时的像在无穷远处)。
实际应用:将点光源放在焦点上,在凸透镜的另一侧可以得到一束平行光,某些探照灯就是利用这个原理制成的。
(6)当物体由焦点处向透镜靠近时,从物体上发出的光线通过凸透镜的折射后变得发散,而在物体的同侧,折射光线的反向延长线可以会聚,形成正立、放大的虚像,在物体移动过程中,物距变小,像距变小,像也随之变小,但此虚像始终大于物体。
实际应用:放大镜
利用放大镜观察物体时要使物体到透镜的距离在一倍焦距以内。如果想使观察的物体再放大一些,可以让物体离凸透镜远一些,但必须保证物距小于一倍焦距,否则就观察不到放大的虚像了。
二.两个分界点
1、焦点:(1)焦点是物体成虚像还是实像的分界点,把物体放在焦点上(u=f)时,不能成像;把物体放在焦点以内(uf)时成实像.(2)无论成实像还是虚像,物体靠近焦点时像变大、像距变大,物体远离焦点时像变小、像距也变小.(3)当物距u
2、二倍焦距处: (1)二倍焦距处是物体成缩小实像还是放大实像的分界点,把物体放在焦距和二倍焦距之间时成放大的实像;把物体放在二倍焦距处时成等大的实像;把物体放在二倍焦距之外时成缩小的实像.(2)物体成实像时,将物体放在二倍焦距处,物、像间的距离最小.(3)物体成实像时,物体靠近二倍焦距处, 物、像间的距离变小; 物体远离二倍焦距处, 物、像间的距离变大.
三、一个动态特点—焦点
物体沿凸透镜主轴移动时,物、像移动的方向一致.当物体成实像时,物体靠近透镜移动,则透镜另一侧的像远离透镜;当物体成虚像时,物体靠近透镜移动,则物体同侧的像也靠近透镜.
四、六种基本题型
1、确定像的特点
例:凸透镜的焦距是15cm.将物体放在主轴上距透镜焦点20cm处,所成的像一定是().
A.一定是倒立放大的实像 B.可能是倒立缩小的实像
C.可能是正立放大的虚像 D.可能是正立等大的虚像
解析: 将物体放在主轴上距透镜焦点20cm处,物距f
2、确定焦距范围
例:在关于凸透镜的成像实验中,将物体放在距透镜20cm处,这时得到一个倒立放大的实像,则该凸透镜的焦距的大小的范围为 .
解析:物距u=20cm,物体成倒立放大的实像,应满足f
3、确定物距或像距
例:用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是( )
A.大于2f,小于fB. 大于2f,小于2f\大于f
C. 小于2f\大于f,大于2f D. 大于f, 大于2f
解析:照相机利用物距u>2f时,凸透镜成倒立缩小实像制成的,此时像距f
4、物距或像距变化
例:用一架镜头焦距不变的照相机,给一个人照了一张全身像,再用它给这个人照一张半身像,应该使()
A. 照相机与人的距离增大,暗箱长度缩短
B. 照相机与人的距离增大,暗箱长度伸长
C. 照相机与人的距离减小,暗箱长度缩短
D. 照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长
解析:拍半身像与全身像相比像变大了.凸透镜成实像时,物距变小,像距就增大,像也变大.因此应使照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长,选D.
5、物像间距离变化
例:一凸透镜的焦距为10cm,当物体从距透镜15cm处沿透镜主轴远离,移动到距透镜40cm处的过程中,物体与它的像之间的距离()
A. 逐渐增大 B. 先减小,后增大
C. 逐渐减小 D. 先增大,后减小
解析:物体从距透镜15cm处(f
6、确定像的移动方向
例:一物体从远处向凸透镜的2倍焦距处匀速运动而来,则物体的像()
A.与物体的运动方向相同,像距越来越小
B.与物体的运动方向相同,像距越来越大
C.与物体的运动方向相反,像距越来越大
D.与物体的运动方向相反,像距越来越小
关键词:初中物理;力学;热学;光学;电磁学中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)18-0230-01 "一焦分虚实,两焦分大小。"至今让我记忆犹新。它是我在初中时物理老师总结凸透镜成像规律的记忆口诀,让我深刻把握了事物的本质,增强了记忆效果,终生难忘。究其原因,口诀是根据事物内容要点编成便于记诵的语句,它使抽象的事物形象化,繁琐的语言精炼化,能激发人们的兴趣,启迪人的思维,牢记纷繁复杂的事物。巫师、匠人等能记住许多东西也正是运用了美妙的口诀。凡是能引起人感兴趣的东西,正如记忆口诀,它会让人过目不忘,记住事物的本质特点。世界著名的物理学家爱因斯坦说过:兴趣是最好的老师。我国古代伟大的思想家孔子也曾说过:"知之者不如好之者,好之者不如乐之者。"乐之,兴趣也。兴趣是一种潜在的素质,它能激发学生对学习生活产生心理上的爱好和追求的倾向,是克服困难和推动学习活动的内部动力。新课改理念也认为:激发学生的学习兴趣是"自主、合作、探究、创新"教学模式的主要追求目标之一。若不能激发学生学习兴趣,课改只不过是一句空话。我们物理教师若能结合新课改理念,在完成教学目标之后,结合物理学科的特点,鼓励学生参与或让学生独立编写记忆口诀,会使你的教学效果达到事半功倍的目的。下面是我在多年的初中物理教学中与学生共同探究的记忆口诀,现分类总结于后,借此抛砖引玉。
1.力学部分
1.1让学生对长度有一大体上的印象。其口诀是:一臂长一米,拳宽一分米,甲宽一厘米,毫米一粒米。
1.2天平的使用方法。其口诀是:天平放水平,游码回到零;调节右螺母,指针中线处,横梁就平衡;物左砝夹右,再调小游码,直到横梁平;读数两项加。
1.3二力平衡的条件口诀:同一直线方向反,两力相等同一物。
1.4作用力与反作用力口诀:同一直线方向反,两力相等在两物。
1.5求平均速度口诀:平均速度看似难,先抓 "总"字是关键。先求总路程,再求总时间。
1.6回声测距口诀:若要回声测距离,别忘时间取一半。
2.热学部分
2.1物态变化记忆口诀:物态变化有六个,固液气态往上排,向上变化为吸热,向下放热不会错。
2.2四冲程内燃机"421" 口诀:吸(气 )压(缩)做(功)排(气)四冲程,曲轴(转)两周一(个工作)循环。
2.3列热平衡方程口诀:热平衡,吸放(热量相)等 ;高温降,低温升;由公式,列方程;末温t,初加零(下标)。
3.光学部分
3.1光的反射定律口诀:三线(反射光线、入射光线和法线)共(在一平)面,法线居中(反射光线和入射光线分居在法线的两侧),两角相等(反射角等于入射角)。
3.2平面镜成像特点口诀:平面镜,成虚像,像物(关于镜面)对称记心上。
3.3光的折射规律口诀:三线同(在一平)面,两线分居(折射光线和入射光线分居在法线两侧),空(气)中角大(光斜射界面时,无论是入射角,还是折射角,都是空气中的角大),垂直不变(光线垂直于界面入射时,传播方向不变,折射角和入射角都为O0)。
3.4利用光的折射规律作凸(凹)透镜的光路图口诀:两次折射,往"厚"方偏,通过光心,方向不变(平行于主光轴的光线,第一次从空气进入透镜,第二次从透镜进入空气,光的传播方向都向透镜厚度大的方向偏折。通过光心的光线方向不变,算作特殊)。
3.5凸透镜成像规律记忆口诀:一焦分虚实(物体在一倍焦距处不成像,但它是成实像和虚像的分界点,即物体在一倍焦距内成正立、放大的虚像,在一倍焦距以外成倒立的实像。)两焦分大小(物体在二倍以外成倒立、缩小的实像,在二倍焦距之内、一倍焦距之外成倒立、放大的实像)。
3.6凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点,可简记为"凸实凹虚"。
4.电学部分
4.1电荷间的相互作用规律可以简记为:同电相斥,异电相吸(同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)。
4.2摩擦起电后物体带电情况口诀:得到电子带负电,失去电子带正电,不得不失不带电。
4.3串并联电路的区分口诀:独路一条为串联,还有路径为并联。
4.4电流表的使用方法口诀:串联接入电流表,"+"进"-"出要记好,不超量程先试触,(未经用电器而)直接电源损坏(电流)表。
4.5电压表的使用方法口诀:并联接入电压表,"+"进"-"出要记好,超出量程损坏(电压)表,(未经用电器)直接(测)电源(电压)也无妨。
4.6滑动变阻器使用要点口诀:一上一下接电路,电阻大小看"长度"(有电流流过的电阻线长度)。
4.7插座的极性判断口诀:左零右火上接地(两孔插座的左孔为零线,右孔为火线;三孔插座多的那个上孔接地线,其余两孔极性相同)。
4.8测电笔的使用要领口诀:测电笔,按笔尾(金属体),触火亮,触零灭。
4.9安全用电口诀:低压电,摸不得;高压线,要远离;超低压(36V及36V以下),才安全;守电规,别冒险。
4.10安培定则可简记为:"右手握(螺线)管,四(手)指顺(着电)流(方向),姆指(指向是螺线管的)北极。
4.11磁极间的相互作用规律可以简记为"同名相斥,异名相吸"。