凸透镜成像演示装置

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1、凸透镜成像演示装置作者：李为模  曾园红；图文整理：曾园红在教学中，大家都清楚物体通过凸透镜可以成倒立的实像，但不少教师在物理教学中发现一个问题：学生对于凸透镜成像中“倒立”的理解存在很大的障碍，学生仅仅把这个“倒立”简单地理解为“上下颠倒”，而没有理解实物和像之间是“上、下、左、右‘完全’颠倒”的实况。在人教版、北师大版的初中《物理》及初中《科学》教材中关于凸透镜成像的探究都有很明确的实验或活动安排，其实验活动的要求也基本相同，即都要求学生理解物体通过凸透镜成像的“虚、实、正、倒、放大、缩小”等，提供的器材均为蜡烛、光

2、距座、凸透镜、光屏等。基于学生理解凸透镜成像的困难，不少教师进行了改进，有的将蜡烛（光源）用灯泡替代[1]，有的用发光二极管制成电子蜡烛做光源[2]，还有的用发光二极管制作“F”字型的光源[3]，等等，对学生的理解都起到了一定的帮助作用。针对这个问题，我们在“凸透镜成像演示装置设计”思路[注]的基础上，共同研究、设计和制作了一套演示凸透镜成像的装置，这套装置具有“分步骤、立体化”的演示效果，能帮助学生真正理解凸透镜成像的实质。以下就介绍该装置的演示步骤。[注]“‘凸透镜成像演示装置设计’思路”由德智外国语学校吴燕梅老师提

3、供。参考文献：[1]张振福.“探究凸透镜成像规律”实验中光源的改进.中学物理教学参考，2005.5，(27).[2]罗礼汗.两个中学物理实验用具的改进.甘肃教育·理化生教学，2007.3，(52页).[3]曾彤兵.用发光二极管改进中学物理实验.实验技术，2003.6，(28页)演示步骤：步骤一：分步骤演示，让学生理解物体通过凸透镜成“什么样”的“倒立”实像。1、用红、绿发光二极管制作“”形状光源，并用独立的开关和电源分别控制红、绿光源，如图1—1、1—2所示。       2、将光源、凸透镜和光屏按要求放置在光距座上，并

4、进行调节，准备实验，如图2—1、2—2所示。  3、单独打开绿色二极管单箭头型光源，引导学生观察它的“倒立”的像，是“左右”倒立？“上下”倒立？还是“上下左右”同时或全部倒立？如图3所示。4、单独打开红色二极管单箭头型光源，重复3步骤，强化对“倒立”的理解，如图4所示。  5、同时打开红、绿 “” 光源，引导学生观察它的“倒立”的放大或缩小的实像，从“整体”上来理解“倒立”的含义，如图5—1、5—2所示。  步骤二：通过光路暗箱，分步骤演示，让学生理解物体通过凸透镜“为什么”成“倒立”实像。6、用六支激光笔制作“┓”型特

5、殊光源（特殊物体），每支激光笔都有独立的开关控制，另外用一支激光笔做参考用，它的光线刚好通过凸透镜的光心，也有独立开关控制，并把这个特殊光源（特殊物体）安装固定在光路暗箱上，如图6—1、6—2示。  图6—1                                            图6—27、单独开“┓”特殊光源（特殊物体）中的“上下”两支激光笔，从光路暗箱的侧面观察光路的传播，两条光路“上下倒立”如图7所示。8、单独开“┓”特殊光源（特殊物体）中的“左右”两支激光笔，从光路暗箱的上面“俯视”观察光路的传播

6、，两条光路“左右倒立”，如图8所示。  图7                                            图89、按“从左到右、从上到下”的顺序依次打开“┓”特殊光源（特殊物体），可以“动态的、立体化”的观察到“┗”型的像，如图9—1、9—2所示。  图9—1                                            图9—2②10、打开参考用激光笔，观察它的光线传播情况，可以看到通过凸透镜光心的光线其传播方向不发生变化，如图10—1、10—2所示。  责编：唐妍梅