两条光线开启凸透镜成像难题之门

  摘要:学完凸透镜成像规律一节后,我们可以用两条光线的作图方法来解决有关实际问题的题目。这样学生在实验探究的基础上,用图再次验证,能够更加灵活地掌握凸透镜成像规律,教学效果良好。   关键词:凸透镜 两条光线 图形记忆   众所周知,凸透镜成像规律及其应用是初中光学的重点和难点。在实际教学中,学生通过探究实验与教师演示实验相结合,可以初步得出凸透镜成像规律。但是离开这些器材,这几个规律变得抽象、枯燥、乏味,多数学生更愿意选择死记硬背。学生要从整体上来理解、把握并灵活运用规律解决此类题目仍有很大难度,在自主探究得到结论与灵活解题之间,仍然少了一把通向成功的钥匙。对此,笔者提出两条光线开启凸透镜成像难题之门的方法。   一、应用凸透镜的两条特殊光线   (1)平行于主光轴的光通过凸透镜后经过焦点;(如图所示)   (2)经过凸透镜光心的光传播方向不变。(如图所示)   ■   掌握这两条光线对学生来说是轻而易举的事。虽然这两条光线不难画,但教师应要求学生必须严格、准确定焦距,平行、垂直都要做到标准。此类题目不是正规的作图题,为了节省时间可以把主光轴画成直线。而且此类题目一般只提到一倍焦距和二倍焦距的关系,没有说明具体数字的情况下,焦距取1cm或1.5cm或2cm画出图形的比例效果都很好。   二、关于两条光线开启凸透镜成像难题之门的习题与分析   例1.一个凸透镜焦距为20cm,如果将一个物体放在此凸透镜前30cm处,则可在另一侧得到一个( )   A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像   C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像   ■   我们通过上述两条光线的画法,可以从图像上看出:A′B′是光线AB通过凸透镜后呈得倒立、放大的实像。此类较为简单的题目,学生可以不用画图依靠记忆而得出结论。对于较难的题目,这种方法可供学生检查验证,以求细心,使会做的题目更有把握,不失分。   例2.小明用照相机给小丽照了一张全身的2寸的照片后,小丽又要照一张2寸的半身像,此时小明应将( )   A.相机与人的距离增大,相机的暗箱长度缩短   B.相机与人的距离增大,相机的暗箱长度增长   C.相机与人的距离缩小,相机的暗箱长度缩短   D.相机与人的距离缩小,相机的暗箱长度增长   解析:由2寸的全身像变成2寸的半身像,小丽上半身的像变大。(如图所示)   ■   像由(1)移动到(2)的过程中相机暗箱长度增长。那么,要得到这样的结果,小丽需要从①移动到②,也就是相机与人的距离缩小。这样,可以从图上得出相机与人的距离缩小,相机的暗箱长度增长。   例3.幻灯片沿凸透镜主光轴的2倍焦距处匀速向1倍焦距处移动的过程中,像的大小和速度将( )   A.像变大,速度变大   B.像变小,速度变大   C.像变大,速度变小   D.像变小,速度变小   解析:由图和成像规律,这道题仅仅可以得到像是变大的,但是速度却无从下手。那么,我们从上图可以看出在相同的时间内,物体从①移动到②,它的像就从⑴移动到⑵,显然:   S像>S物?圯V像·t像>V物·t物?圯V像>V物   学生通过该图像便可以很快地选出正确的答案。可见,一些非常抽象、较难解决的问题,我们通过简单的画图便可轻轻松松地找到解决问题的方法。   很多学生认为这一章的大部分题目都是以填空题、选择题为主,不愿意画图去解决问题,认为那是浪费时间。其实相反,平时经常通过画图解答此类问题的学生就深有体会:画图像不但不会浪费时间,反而可以更快地、更准确地解决问题。学生如果平时能够熟练掌握作图技巧,考试时图就在脑中,会迅速显现,准确得出答案。   图形记忆比文字记忆更加牢固、更有效、更持久。那么,在实验探究凸透镜成像规律之后,我们用这两条特殊光线画出凸透镜的几种不同的成像情况,便像是得到一把通向成功的钥匙,可以轻松地开启有关凸透镜成像的难题之门。   (责编 高伟)

  摘要:学完凸透镜成像规律一节后,我们可以用两条光线的作图方法来解决有关实际问题的题目。这样学生在实验探究的基础上,用图再次验证,能够更加灵活地掌握凸透镜成像规律,教学效果良好。   关键词:凸透镜 两条光线 图形记忆   众所周知,凸透镜成像规律及其应用是初中光学的重点和难点。在实际教学中,学生通过探究实验与教师演示实验相结合,可以初步得出凸透镜成像规律。但是离开这些器材,这几个规律变得抽象、枯燥、乏味,多数学生更愿意选择死记硬背。学生要从整体上来理解、把握并灵活运用规律解决此类题目仍有很大难度,在自主探究得到结论与灵活解题之间,仍然少了一把通向成功的钥匙。对此,笔者提出两条光线开启凸透镜成像难题之门的方法。   一、应用凸透镜的两条特殊光线   (1)平行于主光轴的光通过凸透镜后经过焦点;(如图所示)   (2)经过凸透镜光心的光传播方向不变。(如图所示)   ■   掌握这两条光线对学生来说是轻而易举的事。虽然这两条光线不难画,但教师应要求学生必须严格、准确定焦距,平行、垂直都要做到标准。此类题目不是正规的作图题,为了节省时间可以把主光轴画成直线。而且此类题目一般只提到一倍焦距和二倍焦距的关系,没有说明具体数字的情况下,焦距取1cm或1.5cm或2cm画出图形的比例效果都很好。   二、关于两条光线开启凸透镜成像难题之门的习题与分析   例1.一个凸透镜焦距为20cm,如果将一个物体放在此凸透镜前30cm处,则可在另一侧得到一个( )   A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像   C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像   ■   我们通过上述两条光线的画法,可以从图像上看出:A′B′是光线AB通过凸透镜后呈得倒立、放大的实像。此类较为简单的题目,学生可以不用画图依靠记忆而得出结论。对于较难的题目,这种方法可供学生检查验证,以求细心,使会做的题目更有把握,不失分。   例2.小明用照相机给小丽照了一张全身的2寸的照片后,小丽又要照一张2寸的半身像,此时小明应将( )   A.相机与人的距离增大,相机的暗箱长度缩短   B.相机与人的距离增大,相机的暗箱长度增长   C.相机与人的距离缩小,相机的暗箱长度缩短   D.相机与人的距离缩小,相机的暗箱长度增长   解析:由2寸的全身像变成2寸的半身像,小丽上半身的像变大。(如图所示)   ■   像由(1)移动到(2)的过程中相机暗箱长度增长。那么,要得到这样的结果,小丽需要从①移动到②,也就是相机与人的距离缩小。这样,可以从图上得出相机与人的距离缩小,相机的暗箱长度增长。   例3.幻灯片沿凸透镜主光轴的2倍焦距处匀速向1倍焦距处移动的过程中,像的大小和速度将( )   A.像变大,速度变大   B.像变小,速度变大   C.像变大,速度变小   D.像变小,速度变小   解析:由图和成像规律,这道题仅仅可以得到像是变大的,但是速度却无从下手。那么,我们从上图可以看出在相同的时间内,物体从①移动到②,它的像就从⑴移动到⑵,显然:   S像>S物?圯V像·t像>V物·t物?圯V像>V物   学生通过该图像便可以很快地选出正确的答案。可见,一些非常抽象、较难解决的问题,我们通过简单的画图便可轻轻松松地找到解决问题的方法。   很多学生认为这一章的大部分题目都是以填空题、选择题为主,不愿意画图去解决问题,认为那是浪费时间。其实相反,平时经常通过画图解答此类问题的学生就深有体会:画图像不但不会浪费时间,反而可以更快地、更准确地解决问题。学生如果平时能够熟练掌握作图技巧,考试时图就在脑中,会迅速显现,准确得出答案。   图形记忆比文字记忆更加牢固、更有效、更持久。那么,在实验探究凸透镜成像规律之后,我们用这两条特殊光线画出凸透镜的几种不同的成像情况,便像是得到一把通向成功的钥匙,可以轻松地开启有关凸透镜成像的难题之门。   (责编 高伟)


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