“凸透鏡成像規(guī)律”是光學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容，也是《2011版初中物理新課標(biāo)》中提到的20個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一，并且這個(gè)實(shí)驗(yàn)也是今后學(xué)習(xí)照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡和眼睛、眼鏡的基礎(chǔ)，為此在課堂教學(xué)中，必須引導(dǎo)學(xué)生探究凸透鏡的成像規(guī)律，讓學(xué)生在全過程中自主研究，體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，在探究過程中培養(yǎng)科學(xué)研究方法，形成清晰的凸透鏡成像的規(guī)律。

為了讓學(xué)生更好地掌握這一重要規(guī)律，可以設(shè)計(jì)兩種不同的學(xué)習(xí)思路，下面同樣結(jié)合暑假遠(yuǎn)程研修的優(yōu)秀作業(yè)，將這兩種不同的學(xué)習(xí)思路加以分析：

思路一：實(shí)驗(yàn)法探究凸透鏡成像規(guī)律

第一環(huán)節(jié)：課前準(zhǔn)備

回顧“光現(xiàn)象”一章中有關(guān)“實(shí)像和虛像”的內(nèi)容：

（一）實(shí)像：由實(shí)際光線會(huì)聚而成的像。

現(xiàn)象:小孔成像——光的直線傳播

（二）虛像：由（反射或折射）光線反向延長相交而成的像。

現(xiàn)象1：平面鏡成像——光的反射（正立等大虛像）

現(xiàn)象2：折射成像——光的折射

（1）人看水中的景物（變淺了的虛像）

（2）潛水員看岸上的景物（變高了的虛像）

第二環(huán)節(jié)：課堂探究

（一）情境導(dǎo)入

觀看神舟十號(hào)簡(jiǎn)要發(fā)射過程，體會(huì)偉大祖國的科技進(jìn)步。然后觀看王亞平在太空教學(xué)講解的水膜成像，奇妙的水膜不僅形狀規(guī)則而且還能成像，鏡頭中看，水膜成的像是什么像？這是為什么呢？生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？

（二）科學(xué)探究

活動(dòng)一：觀察凸透鏡成像

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察：

1.將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前較遠(yuǎn)的位置，在透鏡的另一側(cè)拿一塊白紙屏來回移動(dòng)，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像為止。觀察光屏上的像，描述像的特點(diǎn)。

2.將蠟燭逐漸靠近透鏡，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)光屏上的像有什么變化？

3.在蠟燭接近光屏的過程中，你在光屏上始終能觀察到蠟燭的像嗎？如果無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上都看不到像，請(qǐng)將光屏拿開，用眼睛通過透鏡觀察蠟燭的火焰。你又有什么新的發(fā)現(xiàn)？你能描述看到的現(xiàn)象嗎？

學(xué)生討論交流所看到的現(xiàn)象。

活動(dòng)二：了解物距、相距及成實(shí)像和虛像的條件

學(xué)生觀看PPT圖片:

  1．凸透鏡成實(shí)像的情景

 2．凸透鏡成虛像的情景

小組總結(jié)交流：

（1）什么是物距、相距？

（2）什么條件下成實(shí)像？什么條件下成虛像？.

活動(dòng)三：探究凸透鏡成像規(guī)律

1.教師提出問題：通過活動(dòng)一的現(xiàn)象，你認(rèn)為凸透鏡成不同的像可能和什么因素有關(guān)？有什么關(guān)系？

2.學(xué)生猜想：物體到凸透鏡的距離不同，成像不同。

3.小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制定計(jì)劃：教師出示實(shí)驗(yàn)器材

方案一：

①把蠟燭放在距凸透鏡較遠(yuǎn)處，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使蠟燭在屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒，測(cè)出物距和像距。

②保持凸透鏡的位置不動(dòng)，把蠟燭向凸透鏡靠近，多次改變物距，重復(fù)以上操作

③繼續(xù)移近蠟燭，當(dāng)蠟燭距凸透鏡很近時(shí)，移動(dòng)光屏，觀察屏上是否總能得到蠟燭的像。屏上得不到蠟燭的像，則通過凸透鏡觀察像的大小和正倒。

方案二：

把蠟燭固定在光具座的一端，使凸透鏡從較遠(yuǎn)處逐漸向蠟燭移動(dòng)，同時(shí)調(diào)整光屏的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)記錄表格。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：

根據(jù)選定的器材和實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。把觀察到的像的大小、正倒、虛實(shí)及測(cè)量的物距、像距的數(shù)值填寫到設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格中。

5.分析與論證：

分析表格中的記錄，找出凸透鏡成像的規(guī)律。

①成倒立、放大的實(shí)像時(shí)，物距和像距與焦距的關(guān)系。

②成倒立、蓿小的實(shí)像時(shí)，物距和像距與焦距的關(guān)系。

③成正立、放大的虛像時(shí)，物距與焦距的關(guān)系。

④凸透鏡所成的像有倒立的等大的實(shí)像，此時(shí)物距與焦距的關(guān)系。

6.評(píng)估：

①實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確，看到的實(shí)像是否清晰，讀數(shù)是否有誤？

當(dāng)物距較小時(shí)，你在屏上看不到像，此時(shí)一定成虛像嗎？會(huì)不會(huì)是因?yàn)橄窬噙^大，像的位置超過了光具座的范圍？遇到這樣的問題，你怎么處理。

②你的實(shí)驗(yàn)方案是否完整，還存在什么問題，有什么改進(jìn)建議。

你有什么新發(fā)現(xiàn)，值得我們探究。

7.交流與合作：

①與同學(xué)交流，實(shí)驗(yàn)過程中你是如何快捷地觀察到燭焰的像的。

②如果燭焰、透鏡、光屏中心不在同一水平線上，實(shí)驗(yàn)會(huì)怎樣？

③當(dāng)光屏上得到清晰的實(shí)像時(shí)，保持透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭和光屏對(duì)調(diào)一下位置，你將觀察到什么現(xiàn)象？

④同學(xué)之間交流，當(dāng)凸透鏡的焦距過大或過小時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作會(huì)有什么影響，選用焦距多大的凸透鏡更好？

8.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

  實(shí)驗(yàn)表明，利用凸透鏡可以成實(shí)像，也可以成虛像。實(shí)像可能是放大的，也可能是縮小的。實(shí)像是倒立的，與物體分居凸透鏡的兩側(cè)。虛像是正立的，放大的，與物體位于凸透鏡的同側(cè)。

9.拓展實(shí)驗(yàn)：     

①當(dāng)光屏上得到清晰的實(shí)像時(shí)，保持透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭和光屏對(duì)調(diào)一下位置，你將觀察到什么現(xiàn)象？

②當(dāng)光屏上得到清晰的像時(shí)，用手遮住透鏡的一半，觀察像有什么變化，分析一下為什么？

（三）回顧反饋：

 “太空水膜”相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，改變物距可以形成不同性質(zhì)的像，例如物距大于二倍焦距成道理縮小的實(shí)像，物距等于二倍焦距成倒立等大的實(shí)像，物距在一倍焦距到二倍焦距之間時(shí)成倒立放大的實(shí)像，物距小于一倍焦距時(shí)，正立等大虛像。

第三環(huán)節(jié)：課后探究

設(shè)計(jì)探究凹透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)

思路二：作圖法探究凸透鏡成像規(guī)律

說明：利用透鏡的三條特殊光線進(jìn)行作圖，是為了在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，換用另外一種思路，這樣既可以進(jìn)一步鞏固了凸透鏡成像規(guī)律，又可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于透鏡特殊光線的理解。

第一環(huán)節(jié)：課前準(zhǔn)備

回顧有關(guān)凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線：

第二環(huán)節(jié)：課堂探究

1.當(dāng)物距大于二倍焦距，成倒立縮小實(shí)像

第三環(huán)節(jié)：課后探究

凹透鏡成虛像：正立縮小虛像