生活中的透镜

生活中的透镜

谢婷婷

烟台港城中学

1. 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。

2. 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。

2. 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 < < 。

3. 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。

4. 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。

4. 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。