潘慧绣
[摘要]八年级物理教学中,《探究凸透鏡成像规律》是教学重点,也是教学难点。学生对凸透镜成像规律理解不深,运用时容易出错。为有效突破凸透镜成像规律这个教学难点,培养学生学习物理的兴趣,提高教学质量,下面结合教学实践谈谈数轴的运用。
[关键词]凸透镜成像;数轴;表格;记忆
[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058(2018)08004502
在八年级物理教学中,《探究凸透镜成像规律》是教学重点,也是教学难点。传统教学中,不少教师采用表格法进行教学,但教学效果不是很理想。为有效提高教学实效,笔者进行了较深入的分析研究。
一、传统表格式教学的缺陷
由于物理入门不久,引导学生从客观现象总结物理规律还是有很大难度的。传统教学中,教师一般做完实验之后,就把凸透镜成像规律总结成下表,让学生记忆。
这张表格总结很到位,学生做题多,自然也能记得住表格中的规律。但对初学者来说,很抽象,往往出现查字典一样的效果,做一个题目,查一次表格,不利于学生的理解和记忆。
二、数轴法简介
在多年的物理教学中,我总结出了一个既形象又便于学生理解和记忆的方法——数轴法,用这种方法能有效帮助学生理解凸透镜成像规律。
数轴法,是将物距在数轴上分成0-f、f-2f和大于2f三段。学生做完凸透镜成像规律实验,记录好实验数据后,教师就可以边总结现象,边画数轴进行讲解。先画数轴,标上f,边标边解释:“一倍焦距分虚实。”如图1所示,当物距小于f时成正立放大的虚像(即图1中的A区域),当物距大于f时成倒立的实像(即图1中的B区域)。接着标识2f,边标边解释:“两倍焦距分大小。”此时数轴分成f到2f和大于2f两个区间。成实像时,若物距居于C区,此时,像距大于2f,再结合该区间在B区范围内,则所成像为倒立放大的实像。同理,若物距居于D区,则像距小于2f,成缩小的像,再结合该区间在B区范围内,则所成像为倒立缩小的实像。
三、数轴法应用
用数轴记凸透镜成像规律,很形象客观,直接通过数轴的长短来理解物距和像距的关系,便于学生接受。下面用数轴法来解决物理问题。
【例1】将一个凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前30cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个()。
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、缩小的实像
分析:由“20cm处得到一个最小、最亮的光斑”,得知,该透镜的焦距为20cm,则两倍焦距为40cm,分别标在数轴上。由“物体放在此透镜前30cm处”可知物距为30cm。先判断所成的像是实像还是虚像,由图像可知
30cm大于一倍焦距,小于2倍焦距,所以选定B区,即成倒立实像。再由数轴判断:由于物距是30cm,大于f,小于2f,即物距位于C区,则像距大于2f。根据像距大于两倍焦距,则成放大的像,结合在B区,所以最终是“倒立、放大的实像”,答案选A。
学生对“一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小”这句话虽然背得滚瓜烂熟,但真要应用起来麻烦很大。数轴法正好弥补了这一缺陷,将这句话“画”了出来,眼睛看到的比依靠大脑想来的更直观,对成绩中上等的学生,尤为有用。
【例2】小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时,调整蜡烛、凸透镜和光屏到如图2所示的位置,光屏上得到清晰的()像,这一成像规律在生活中的应用是()。
分析:因为光屏上能得到像,所以成的是实像。根据数轴法,应该选择B区。但问题的关键是本题没有告诉我们焦距,无法判断物距、像距和焦距的关系。学生的分析比较简单。他们直接得出了答案——成倒立缩小的实像。学生的回答是:“因为光屏上能得到像,所以成的是实像。又因为像距小于物距,所以成倒立缩小的实像。”学生直接通过数轴法总结出了自己的规律,即直接从物距和像距的大小,判断像的大小。像距大于物距,则像大于物,成倒立放大的实像;像距小于物距,则像小于物,成倒立缩小的实像。
数轴法相对表格法来说,更加形象,让学生由原来的死记硬背,转化成了形象记忆,能更好地帮助学生理解凸透镜成像规律。
[参考文献]
[1]王勇.透镜及其应用[J].中学生数理化(八年级物理人教版),2007(Z1).
[2]钱洁.凸透镜成像规律随堂练习[J].中学生数理化,2010(10).
[3]王晓东.透镜及其应用中考直播[J].数理化学习,2013(9).
(责任编辑易志毅)