生活中的透镜

发表时间:2020/11/13   来源:《教育学文摘》2020年7月第21期   作者:谢婷婷
[导读] 教材中《生活中的透镜》一节没有实验只有两张照片(图1)。
        谢婷婷
        (烟台港城中学)
        一、实验创新背景
(一)实验教学中存在的问题
        教材中《生活中的透镜》一节没有实验只有两张照片(图1)。教学过程,通过观察两张图片,对照相机和投影仪成像原理进行理论分析,学生没有直观感受,理解起来难度比较大,且枯燥乏味。以往授课过程中,我都会拿一个照相机模型让学生看,但效果也不尽人意。









(二)实验创新与突破
        改进后的实验装置如图2(照相机)和图3(投影仪)所示,该方案的优点是:材料选择方便,学生自己制作或组装,每个人都可参与实验。自己制作,可清晰地了解照相机和投影仪的构造;自己动手操作,调节物距和像距,直观的观察照相机和投影仪的成像特点,有效的解决抽象不易理解和死记硬背成像规律的教学难点。
        
        
        
        
        
        
        



二、实验创新作品设计与研制
(一)实验原理:凸透镜成像规律
(二)实验器材
        纸卡、不干胶贴纸、大小纸筒、凸透镜、铁架台、自制F光源、平面镜、白纸等。
(三)制作方法
1.制作照相机
(1)在硬纸板上画出照相机平面图,裁剪出照相机折纸模型(图4)
(2)用硬纸卷出大小两个纸筒(图5),把小凸透镜(图6)镶嵌到小纸筒中制作好照相机镜头,再把美术用的油纸剪成长方形当光屏。









(3)先把长方形油纸用双面胶贴到照相机平面图长方形空缺处,然后把照相机平面图用双面胶粘好,把小纸筒镶嵌到大纸筒内,(不能用双面胶)保证小纸筒能活动,以便能调节像的清晰程度和像的大小,再把大纸筒外侧贴上双面胶粘到照相机模型镜头处固定,保证镜头到屏的距离(如图7)。
2.制作投影仪    
(1)制作F光源:将发光二极管在电子版上摆出F形用焊锡把正极和正极焊在一起,负极和负极焊在一起,然后在正负极上各装一根导线(图8)  。                                         
(2)组装投影仪
        将F光源、凸透镜、平面镜依次安装在铁架台的适当位置(图9),F光源和凸透镜间距应。  
        
        
        
        
        
        
        

              
三、实验创新作品教学
(一)实验教学内容
1.照相机成像特点及像大小的调节
2.投影仪成像特点及像大小的调节
(二)实验教学步骤
1.探究照相机成像特点及像大小的调节
(1)通过自制照相机,了解照相机的构造。
(2)探究照相机成像特点
①用制作好的照相机看远处物体。
②调节镜头位置,使物体在光屏上成清晰的像,观察光屏上像的特点。
(3)像的大小调节
①将照相机靠近物体(减少物体和透镜间距),调节镜头位置,使物体在光屏上成清晰的像,观察光屏上像的特点。
②将照相机远离物体(增加物体和透镜间距),调节镜头位置,使物体在光屏上成清晰的像,观察光屏上像的特点。
实验结论:照相机成倒立缩小的实像;相机靠近物体,同时镜头远离底片(物近像远),像变大;相机远离物体,同时镜头靠近底片(物远像近),像变小。
2.探究投影仪成像特点及像大小的调节
(1)通过自制投影仪,了解投影仪的构造。
(2)探究投影仪成像特点
①用制作好的照投影仪镜头对准F光源
②调节镜头到物体的距离使其在天花板上成清晰的像,在天花板上
看投影仪成像特点
(3)像的大小调节
①将投影仪镜头靠近物体(减少物体和透镜间距),调节镜头位置,使物体在天花板上成清晰的像,观察天花板上像的特点。
②将投影仪镜头远离物体(增加物体和透镜间距),调节镜头位置,使物体在天花板上成清晰的像,观察天花板上像的特点。
(4)平面镜作用效果演示
平面镜倾斜放在距凸透镜上方的一段距离上,在前方的屏幕上找像,明确平面镜作用。
实验结论:投影仪成倒立放大的实像;投影仪靠近物体,同时镜头远离光屏(物近像远),像变大;投影仪远离物体,同时镜头靠近光屏(物远像近),像变小。平面镜起到改变光路的作用,使像成在前方的屏幕上。
四、实验创新作品使用说明
投影仪实验时最好在较暗的环境下进行,能使成的像更清楚。
五、实验创新展望
   在中学物理教学中,实验是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段,是建立概念和规律,理解和掌握物理知识不可缺少的环节,一个成功的实验,不仅有利于激发学生学习物理的兴趣,也有利于加深对书本知识的理解。因此,实验有其它教学手段不能替代的作用,在今后的教学中,更要多思考,多动手制作出更多的教学仪器。
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