时间：2022-11-06 22:00:20
“平面镜成像”一节是在学习了光的直线传布与光的反射的基础上，学习认识平面镜成像，它是前两节课知识的应用。从本节课开始将较完全的研讨 “像”这个概念，本节课的一些研讨方法和思路，为后面一章研讨凸透镜成像奠定了基础，所以，本节具有重要的承上启下作用。教材中安排了《平面镜成像》的探究实验，通过实验探究得出平面镜成像的特点，进而用光的反射定律说明平面镜成像的原理，提出虚像的概念，最后介绍平面镜的应用。做好课本中的探究实验是使学生认识平面镜成像特点的关键。这是培育学生器重实验和归纳，提高学习能力的好素材。为后面做光学实验作了必要的准备。教材中利用两支相同的蜡烛和玻璃板设计的演示实验，虽简便易行，但仍存在一些不足。鉴于存在的不足，我做了一些创新和改进的尝试。下面先根据存在的不足说明一下改进的方法。
实验目的 ：方便快捷的进行实验探究出平面镜成像的特点。
实验仪器及用品：带轮的底座、玻璃板（带支架）、长度不同的铅笔（带橡皮塞的）多支、带方格白纸的一张等。
实验方法步骤说明：
1. 将玻璃板垂直安装在白色带方格的纸上，将最长的一支铅笔放在玻璃板前，透过玻璃板观察这支铅笔的“像”。像在哪？在玻璃板的后面，将底座转动，观察玻璃板的另一侧没有。现在将白纸放在刚才看到的像的位置，纸上没有。所以，这不是实际的光线组成的，所以它所成的像是虚像。
2. 将底座复位，用手边的带橡皮塞的铅笔中最短的、较短的和等长的分别去找到当前铅笔的所称的像，看是否能完全重合。结果只有等长的铅笔才能实现与像完全重合。所以可以得到像和物体是等大的。经过多次测量，使得实验的结论有普遍性。
3. 再将物和像到平面镜的距离利用白色方格纸上的单元格，很方便的得到结论：像和物到平面镜的距离相等。
4. 再利用数学课中有关的对称的知识，还可以得到：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
实验创新点及其意义。
原来实验的不足之处。
1.蜡烛燃烧有气味，影响课堂环境，并且有明火，存在安全隐患，不利于低碳环保。如果使用带旋转实验装置让我们从不同角度观察的话，蜡烛容易倾倒，不能动态显示平面镜成像的特点。
2.学生对“虚像”的新概念认识模糊，大致的位置不能直观的推测。
3.蜡烛在燃烧过程中会一只高度发生变化，而另一只不变，像物难以完全重合，不利于“像与物大小相等”的实验结论的顺利得出。
4.不能方便直接看出像和物体到镜面的距离相等关系，原来实验中要用刻度尺测数据，较麻烦 。
实验创新意义。
带轮的底座，白色带方格的纸，带橡皮塞的铅笔。
带轮的底座，主要方便转动直接观察玻璃板后面有没有像；白色带方格的纸，使现象明显，同时又能轻松地测量像和物到平面镜的距离；带橡皮塞的铅笔，可以更容易固定位置，多支铅笔长度不同，可让我们更深刻的理解像和物的大小相等，而不是只用一次实验结果得到结论。通过多次实验进行探究，也可以让我们体会多次实验，使结论的得出有普遍性，而避免偶然性。
王永珠
八年级物理平面镜成像这一节，在研究平面镜成像特点的实验时，如按书中实验操作方法，会发现蜡烛移动时很难保持竖直状态，而且容易倾倒，影响效果。而我们改用光具座做这个实验时，操作就会很简单，完全可以做学生实验。操作是这样的：如图（系数码相机所照），选取一块比蜡烛略高的薄玻璃板（用厚玻璃板做时会出现两个不重合的像）。用光具座的两个滑块将玻璃板竖直夹在光具座的中间位置，拧紧滑块下面的固定螺丝。蜡烛是粘在可移动的滑块上。下面的操作过程和书中大致相同，这样做移动蜡烛就会很方便，物距和像距可以从光具座的标尺上直接测出。这个实验的关键是玻璃板和蜡烛竖直固定好，可以使用铅垂线校验，使实验更准确。
制作简易潜水艇模型
盖向青
山东东营区（新区）第一中学，山东省东营市257000
在进行“物体的浮沉条件”教学时，为了能更好的让学生理解潜水艇的浮沉原理，很多老师通过视频、录像等手段将潜水艇的浮沉过程展现在学生面前。应该说对学生的视觉是一种震撼。但这些视频录像并不能很好的解释其浮沉原理。在教学中我尝试自制简易潜水艇模型并应用于教学，取得了较好的效果。
其制造方法如图所示：
大塑料瓶中装满水；小玻璃瓶内装入适量水，不盖瓶盖将其倒扣放入大塑料瓶内，并使其漂浮在大瓶中；然后将大塑料瓶瓶盖拧紧。
使用方法：使用时只要略用力捏塑料瓶，小玻璃瓶就会下沉；当松手时小玻璃瓶就会上浮。当用力适当时小玻璃瓶将悬浮在水中。
原理：当用力挤压塑料瓶时，塑料瓶中的水因压强增大而进入到小玻璃瓶中，使小玻璃瓶的重力增大而下沉。当松开手时，小玻璃瓶中的水在内部气压的作用下排出一部分，使小玻璃瓶的重力减小而上浮。
优点：此模型制作简单，易操作，能激发学生的好奇心和求知欲。
教学目标
知识目标
1．知道平面镜成像的特点和虚像的概念，知道平面镜的应用.
2.初步学习用光路图研究几何光学的成像问题.
能力目标
1．通过平面镜成像特点的实验，培养实验操作能力、观察能力.
2．通过对实验现象的观察与分析，以及归纳得出平面镜成像特点的过程，培养学生的分析概括能力.
3．通过根据平面镜成像特点，运用对称法确定物体在平面镜中所成的像，初步培养学生运用数学方法来解决物理问题的能力.
情感目标
通过平面镜在日常生活、生产、科技方面广泛的应用，激发学生强烈的求知欲，培养学生良好的非智力品质.
教学建议
教材分析
本节教材先通过日常生活中的镜子成像的现象引出平面镜成像的概念，然后通过实验归纳出平面镜成像的规律.再从光的反射定律出发，借助于作图分析发光点怎样成虚像，并扩展到物体怎样成虚像.最后加强了联系实际，列举了一些日常生活中用用平面镜的例子.并介绍了平面镜在潜望镜上的应用.讲好本节课的关键是指导学生做好实验，平面镜成像的规律是本节课的重点，虚像概念的建立是本节教学的难点.
教法建议
1．研究平面镜成像特点的实验，对于基础较好的学生，应作为探究性实验进行教学.
2．进行必要的实验指导：
1）尽可能选薄一些的玻璃，否则会看到两个不重合的像.
2）平板玻璃一定要保证竖直设置，两只蜡烛大小应一样并竖直放置以方便观察和研究.
3）怎样判定蜡烛B与蜡烛A的像重合：如图5-3-1，手移动B，当看见B与A的像变成一只点燃的蜡烛，从不同的角度看，都看到B的芯上有火焰，B正好跟A的像重合.这时，用笔贴近A和B的下端，描出它们与纸的接触线，得到两个小圆.这两个小圆的圆心，就是A和B的位置.
3．渗透从简单到复杂的研究物理问题的方法.
课本从发光点S的像推论物体的像，教学中还可把物体的像区分为发光物体的像和发光物体的像，并在教学中说明这种由简单到复杂的研究物理问题的方法.
4．在做好实验的基础上，借助光路图分析平面镜成像原理和虚像的概念，有助于学生理解.
教学设计示例
教学重点：通过实验总结得出平面镜的成像特点
教学难点：“虚像”概念的建立
教具：
同样大小（长短、粗细）的蜡烛一对、小蜡烛一只、大蜡烛一只；平面镜一面，平板玻璃一块，支架一幅，方格纸一张，同样大小的三角板（30度，60度）一对、刻度尺一把.
教学过程：
一、新课引入
方法1：由日常生活中的照镜子引入课题
课前要求学生在家中分别在大面镜前和小面镜前观察自己的像，提出平面镜成像的概念，并提出问题：
1)人或物体在镜中的像的形状、大小跟原物一样吗?
2)人或物体在镜前移动时，镜中的像怎样移动？
3)镜中的像是否能和小孔成的像一样呈现在光屏上？
通过对上述问题的议论和回答，引出研究平面镜成像特点的实验.
方法2：在教室前悬挂一大一小两面镜子（悬挂的角度尽可能是同学们都能看到自己的像），从而调动学生的兴趣，再准备几面镜子，让学生从前传到后，观察自己的像并与前面两面镜中的像相比较，提出问题引入新课.
二、新课教学
1．平面镜成像特点
探究平面镜成像特点
提出问题：我们生活中用的镜子是平面镜，平面镜成像有什么特点呢？具体地说就是像的位置有什么特点呢？像的大小有什么特点？
探究指导：要探究平面镜成像特点，必须解决好以下几个问题：
1）我们虽然可以看到物体在平面镜里的像，但如果在平面镜后面仿制一块光屏（白纸），屏上不会呈现物体的像，因此我们无法用尺子去测量像的位置和大小.怎样解决这个问题？为此，你选用什么样的“平面镜”？
2）如何确定像的位置？
3）如何比较物到镜面的距离与像到平面镜的距离关系？
4）如何比较物像的大小、形状的关系？
5）怎样观察物与像的左右关系？
6）怎样通过实验判定像的大小与物到镜的距离是否有关？
学生设计实验和进行实验
交流分析归纳得出探究结果：
1)平面镜所成像的大小和物体的大小__________.
2)像到平面镜的距离与到平面镜的距离关系是__________.
3)像的左右与物的左右关系是__________.
4)像的上下与物的上下关系是__________.
5)当物体远离或靠面镜移动时物体的像的移动情况是____________________.
像的大小、形状的变化情况是________________________________________.
2．虚像
方法1：从平面镜成像原理出发
让学生结合课本70页图5-14，根据光的反射定律画出发光点S射向平面镜的两条入射光线的反射光线，指出镜平面镜发射出来的光线是发散的，不会相交.由于光的直线传播，人们习惯的认为看见的东西都在前方，会觉得反射光像是从前方镜中的像点射来的.实际上镜中并没有光直接到达.这说明虚像点不是反射光线的交点，而是反射光线的反向延长线的交点，是虚的.
老师演示：（用摄像机代替学生的眼睛反映在大倍投上）
点燃的蜡烛放在平板玻璃前，通过玻璃观察观察到像，并用光屏接收像，直到认为接收到像，移动摄像机的镜头绕过玻璃直接对准光屏，光屏上并无像存在.
方法2：学生分组实验,分别尝试用光屏接收像，但接收不到，使学生对平面镜成虚像产生强烈印象.然后通过对平面镜成像光路图的研究，讨论两个问题：（1）到达观察者眼睛的光是从何处反射来的？（2）像点是怎样形成的？教学中，学生比较能接收像点实际上不存在的观点，但他们感到困惑的是人为什么会造成这样的感觉，因而给教学带来一些困难.可告诉学生，人们的这个认识的由来是根据光在均匀介质中沿直线传播的事实.
3．平面镜的应用
平面镜的应用比较广泛，结合课本上的插图，让学生了解平面镜的应用.除课本上提到的，可以让学生列举还看到在哪些地方使用平面镜，并结合每种情况，分析平面镜起什么作用.
三、板书设计
探究活动
1．知识和技能
（1）了解平面镜成像的特点。
（0pt">（2）了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。
（3）理解日常生活中平面镜成像的现象。
（4）初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
2．过程与方法
（1）经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录。
（2）观察实验现象，感知虚像的含意。
（3）通过观察感知球面镜对光线的作用。
3．情感、态度、价值观
（1）在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦。
（2）培养实事求是的科学态度。
（3）通过对平面镜、球面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学设计思想：
1、通过探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，领略物理课教学的特点和魅力。
2、本课的重点是：在“探究”和“设计”的过程上：“如何探究像与物是否等大”（实验目的）怎样比较虚像与物的大小找一个跟物体完全相等的物体（替代物）与像比较大小怎样才能同时观察到像与替身物把平面镜改为白玻璃（实验基本思想方法），从而有意识、有目的、有针对性地训练和提高学生思维的灵活性和技巧性，开拓学生思路，对学生思维的灵活性、深刻性和方向性进行训练，培养其发散思维能力。
教学过程设计：
一、新课引入
1、提出问题：照镜子，平面镜能成像（从生活中发现问题），平面镜成像有什么特点呢？
二、新课教学
2、提出猜想：
平面镜成像有什么特点呢？
（教师不做任何暗示，让学生充分想象）
[学生讨论、归纳]可能有下列猜想：（允许有不正确猜想）
（1）、像与物等大；
（2）、像与物到平面镜的距离相等；
（3）、像与物左右相反；
3、制定计划与设计实验：
如何来探究像与物的大小是否相等呢？
[明确探究目的]
[老师给学生思考空间，学生：思考、分析、讨论、归纳]
我们采用什么方法来验证像与物是否相等呢？[设疑]
比较像与物的大小。[明确探究方法]
找一个跟镜前物体完全相同的物体[替身物体]与像比较。
4、进行实验与收集证据：
同学们找桌子上的器材试试看，行不行。[白玻璃暂时不取出]
用两支相同的笔。
用两只相同的蜡烛。
同学们成功了吗？有什么障碍？
从平面镜的正面看见了像，想把“替身物体”放到平面镜后面的像位置上，从平面镜的背面，只看到“替身物体”，而看不见像，所以无法比较像与物的大小。
为什么像不见了呢？[学生：思考、讨论]
平面镜成的像不是真实存在的。
有没有真实存在的像，你们见到过吗？
小孔成像，像是有光线投射到光屏上形成的。
投影仪投射到银幕上的像。
电影院放映机投射到银幕的像。
树林里地面上圆形的小光斑就是太阳的像。
平面镜成的像是不是有实际光线会聚而成的呢？
不是的，平面镜的背面有一层漆，光线是不能透射过去的。
[小结]好！由实际光线会聚而成的，能够用光屏接收到的像，我们叫它实像，而平面镜成的像是光屏接收不到的，不是真实光线相交而成的像，所以叫作虚像。
怎样才能同时看见像和“替身物体”？
[学生：思考、分析、讨论、归纳]
要同时观察到像和替身物体，必须要让物体通过镜面的反射光线和替身物射出的光线都能进入人眼。（教师在此可作适当解释“光的反射”，具体下面要学习）
好！[激疑]我们看见物体（棋子）在平面镜内成的虚像是由于物体射出光线（或反射）经过镜面的反射进入人眼的。怎样才能同时看见镜后的替身物呢？
探究课题；探究平面镜成像的特点．
1．提出问题；平面镜成的是实像还是虚像？是放大的还是缩小的像？所成的像的位置是在什么地方？
2．猜想与假设；平面镜成的是虚像．像的大小与物的大小相等．像与物分别是在平面镜的两侧．
3．制定计划与设计方案；实验原理是光的反射规律．
所需器材；蜡烛（两只），平面镜（能透光的），刻度尺，白纸，火柴，
实验步骤；一，在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上．
二．在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像． 三．拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了．说明背后所成像的大小与物体的大小相等．
四．用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛（即像）到平面镜的距离．比较两个距离的大小．发现是相等的．
5．自我评估．该实验过程是合理的，所得结论也是正确无误．做该实验时最好是在暗室进行，现象更加明显．误差方面应该是没有什么误差，关键在于实验者要认真仔细的操作，使用刻度尺时要认真测量．
6．交流与应用．通过该实验我们已经得到的结论是，物体在平面镜中所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等．像与物体的连线被平面镜垂直且平分．例如，我们站在穿衣镜前时，我们看穿衣镜中自己的像是虚像，像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的，当我们人向平面镜走近时，会看到镜中的像也在向我们走近．我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影．平静的水面其实也是平面镜．等等．
2007年全国各地中考物理试卷中的光学题，都以“课标”为依据，考查内容主要集中在光的直线传播（解释现象）、光的反射（科学探究、作图、现象解释等）、平面镜成像（特点及其应用、探究实验）、光的折射（作图、现象解释等）、光的色散和看不见的光（探究实验）、凸透镜成像（探究实验、规律的应用）、眼睛及望远镜和显微镜等内容上.其中光的反射与折射、平面镜成像、凸透镜成像、视力问题等是考试的热点问题.
预计2008年中考的光学部分必定在注重考查基础知识的同时，考查同学们运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力.题目将在注重教材的基础上，把光学基础知识、基本技能融入日常生活、社会生产、自然现象、环境保护、现代科技发展等情境中，从而较好地考查同学们应用知识分析问题、解决问题的能力.充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会，注重科学探究，关心科技发展”等新课程理念.
考点1光的传播
知识要点：光在同种均匀介质中沿直线传播.光在真空中的传播速度是c=3×108m/s.光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射.而光从一种物质进入到另一种物质，传播方向发生改变的现象叫做光的折射.
例1（2007年辽宁省考题）如图1所示，下列现象中属于光的反射的是（ ）.
解析：知道生活中的光现象所蕴涵的光学知识是解决此类问题的关键.射进森林的阳光是由于光的直线传播形成的；日全食也是由于光的直线传播形成的；用眼镜看书是书上的光通过玻璃进入空气到达眼睛发生折射形成的；桥的倒影是桥射向水面的光反射进入人眼形成的，是光的反射.故正确选项为D.
考点点精：以生活中的光现象为载体，将光的几种传播方式融和在一起考查，是该考点的主要命题形式.紧扣光的3种传播方式中光的传播路线是否改变和有没有进入另一种介质等因素，来确定光的传播方式.如倒影和日光下的影子、小孔成像、平面镜成像和凸透镜成像的区别.
考点2光的反射
知识要点：光的反射定律是：光在发生反射时，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角，光在反射时，光路是可逆的.光射到平滑的镜面上的反射是镜面反射；射到凹凸不平的界面上的反射是漫反射；镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律.
例2（2007年广西玉林考题）如图2所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验.他进行了下面的操作：
（1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出.改变光束的入射方向，使∠i减小，这时∠r跟着减小，使∠i增大，∠r也跟着增大，∠r总是_________∠i，说明_______.
（2）如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时，在NOF上看不到_______ ，说明_______.
解析：（1）如图甲，根据实验现象可知，∠r总是等于∠i，说明光发生反射时，反射角等于入射角.
（2）如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时，在NOF上看不到反射光线，说明反射光线和入射光线在同一平面内.
答案：（1）等于；光发生的反射时，反射角等于入射角；（2）反射光线；反射光线和入射光线在同一平面内.
考点点精：光的反射定律的探究和应用是考查的重点，解决的关键在于理解光的反射定律.在应用光的反射定律进行作图时，认识到法线相当于入射光线和反射光线夹角的角平分线的性质.
考点3平面镜成像
知识要点：平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等.简记为：正立、等大、对称、虚像.
例3（2007年辽宁大连考题）图3是探究平面镜成像特点的实验装置.
（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于__________.
（2）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择_______ mm厚的玻璃板做实验.
（3）如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？
（4）使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：像距与物距相等.你认为这种方法是否合理？理由是：_________________________.
解析：（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于透过玻璃看到像.
（2）玻璃板太厚的话，会影响测量物距和像距的精确程度，所以应选择2mm厚的玻璃板做实验.
（3）如果玻璃板没有放正，有可能找不到像.
（4）由于实验结论的得出，是要经过多次实验数据归纳得出的，所以只进行两次实验，只对两组数据进行分析，是不合理的.
考点点精：平面镜成像特点的应用及其探究一直是中考的热点.解答有关平面镜成像特点的应用型题目，重在熟记平面镜成像特点，然后再利用其成像特点解题.而对于平面镜成像特点的探究试题，关键是掌握运用等效替代法来比较像与物的关系.
考点4光的折射
知识要点：光的折射定律是：光在发生折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；当光线从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也增大；当光线从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角.
例4（2007年江苏南通考题）如图4所示，OA是一条折射光线，若OA与水面夹角为50°，关于入射角α 、折射角β 大小的判断正确的是（ ）
A.α >40°， β=50°B.α >40°，β=40°C.α
解析：过O点先作出法线，则折射光线OA与法线的夹角为90°-50°= 40°，所以折射角β=40°.而由于光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，所以入射角 α>40°.故正确选项为B.
考点点精：对光的折射规律的探究和应用是考查的重点，关键在于理解光的折射规律，并应用光的折射规律分析和求解问题.
考点5透镜
知识要点：透镜是利用光的折射规律来工作的光学器具，有主光轴、光心、焦点和焦距，可分为凸透镜和凹透镜两类.远视镜片中间厚、边缘薄叫凸透镜；近视镜片中间薄、边缘厚叫凹透镜．凸透镜对光线有会聚作用，能使平行于主光轴的光线会聚到焦点上；凹透镜对光线有发散作用，使平行于主光轴的光线向外发散.
例 5（2007年河南省考题）如图5所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生的原因进行了思考.受此启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射人，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢？
请写出你的推断：________色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是：_________________________________.
解析：由于凸透镜（或三棱镜）对红光的偏折（或折射）程度最小，所以可以推断出红色光对凸透镜的焦距大.
答案：红；凸透镜（或三棱镜）对红光的偏折（或折射）程度最小.
考点点精：作透过透镜的光路图历来是中考作图题的主要内容，解题的关键是利用三条特殊光线作图.即：过光心的光线传播方向不变；平行于主轴的光线经凸（或凹）透镜后过实焦点（或虚焦点）；过实焦点（或虚焦点）的光线经凸（或凹）透镜后平行于主轴.另外，透镜对光线的作用也要引起重视.
考点6 凸透镜成像规律
知识要点：实验时，从左向右依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上.凸透镜成像规律可简要归纳成下面六句话：
一焦分虚实（即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像）；
二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成缩小的像）；
实像异侧倒（成实像时，物和像总在透镜的两侧，且像是倒立的）；
物远像近小（物体离透镜越远，所成实像离透镜越近，且像越小）；
虚像同正大（成虚像时，物和像总在透镜的同侧，且像是正立、放大的）；
物近像变小（物体离透镜越近，所成虚像越小）.
其中一、二两句是对成像情况的总体把握，三、五两句是对成像情况的静态分析，四、六两句是对成像情况的动态描述 .
例6（2007年黑龙江鸡西考题）如图6所示，小岩同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中遇到了如下困惑.请聪明的你帮助他解决.
困惑一：当蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距时，在透镜另一侧的光屏上得到一个倒立的清晰的像.如果他想使光屏上成的像变大且清晰，该如何调整？
困惑二：小岩还想知道蜡烛火焰与光屏上成的像左右是否颠倒.请你帮他设计实验.
解析：（1）根据凸透镜成像规律可知：当成实像时，物距减小，像距则相应增大，像变大.所以调整方法是：凸透镜不动，将蜡烛靠近凸透镜，并使光屏远离凸透镜.
分析表1，可以看出各地对光学的考查绝大多数是从三大板块实验来进行，考查的总分值不尽相同，最少5分，最多12分，平均9分，部分市缺考某块内容，如连云港市、无锡市、镇江市没考平面镜成像，淮安市没考凸透镜成像.由此可知，做好三个光学必做实验，对提高学生的中考成绩有其现实意义.
下面从光学实验角度，结合近三年中考试题，分析中考是如何进行光学知识考查的，以期减少学生做题数量，减轻学生学业负担，提高教学质量.
1光现象
1.1透镜的三条特殊光线
三条光线之所以特殊，是这三条光线与透镜的主轴、光心和焦点有确定的位置关系，便于用作图题形式，考查学生是否知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用：跟主光轴平行的入射光线，经过透镜折射后，折射光线或折射光线的反向延长线通过透镜焦点；通过透镜光心的光线传播方向不变；入射光线或入射光线的延长线通过焦点，经过透镜折射后，折射光线与主光轴平行.为了方便记忆，概括为：（1）平行主光轴的光线，通过焦点；（2）通过光心的光线，方向不变；（3）通过焦点的光线，平行主光轴.中考题以考查凸透镜为主，凹透镜一般作为对比学习用，很少考查.
例题1（2014年连云港）如图1所示，F为凸透镜的焦点，O为光心，请画出入射光线所对应的折射光线.
考点凸透镜的三条特殊光线.
分析过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；过光心的入射光线其传播方向不变，由此可以得到两条折射光线.
故答案为：如图2所示.
点评画光路图时，要知道光线传播规律，注意细节，如实线与虚线；光线的箭头；相关的辅助线等.
1.2影子、倒影、摄影的区别
影子是光在直线传播过程中遇到不透明物体，在物体后面形成的光照不到的区域；倒影是来自物体的光通过平静水面的反射，形成物体的正立等大的虚像，平静的水面相当于平面镜，物体与平面镜相垂直，所以像与物的位置关系是倒立关系，此时的像叫做倒影；摄影是来自物体的光通过凸透镜折射，形成物体的倒立缩小的实像.
例题2（2013年淮安）如图3所示的四种现象中，由光的直线传播形成的是
考点光的直线传播，光的反射，光的折射.
分析A.树荫下的圆形“光斑”，是小孔成像，由光的直线传播形成；
B.山峦在水中的“倒影”，是平面镜成像，由光的反射形成；
C.河水看下去“较浅”，是光的折射形成的；
D.钢勺在水面处“折断”，是光的折射形成的.
故答案为：A.
点评题干中的关键词，光斑是像，倒影也是像，较浅，折[JP3]断是光传播时方向发生了改变，要理解三种光现象产生的原因.
1.3实像与虚像的异同
DSLR(Digital Single Lens Reflex Camera的缩写)即数码单镜头反光相机，随着电子信息技术及光信息技术的发展，已经逐步走进人们的生活，成为众多摄影爱好者的宠儿．近十年来，普通数码相机(DC)已经在很大程度上取代了传统胶片相机，且近几年来逐步走进了中学物理课堂．但是，笔者发现在一些课堂教学活动中，DSLR与普通数码相机相比，不论是在演示效果，还是在后期处理方面都有着较大的优势．笔者设想如果能将DSLR引入到中学物理课堂教学中，定会取得更好的教学效果．下面就让笔者通过举例来说明DSLR在中学物理教学实践中所具有的优势．
1 获得频闪照片——更准确
在中学物理教学中，诸如进行研究自由落体运动规律、探究平抛运动规律等教学内容时，往往需要通过分析运动过程中各个阶段的运动细节来推导出运动规律．这时，我们往往借助频闪照相法来锁定物体在不同时刻的运动状态，然后将所得的若干张照片进行合成，通过后期测量和计算来总结归纳此种运动的规律．传统的胶片照相不仅相机的快门速度较低，而且后期冲洗合成周期较长，存在诸多弊端．但自从数码相机问世以来，我们可以通过用数码相机将运动过程记录下来，然后将所得图片导入到计算机中进行后期图像处理(如用Photoshop等软件均可达到)．但是普通数码由于采用的是电子快门，相机的快门时滞(锁定焦点的情况下感光元件记录下一张照片的时间)比较长(一般为0.2秒到0.5秒之间)，而数码单反相机采用机械快门，快门时滞较短(一般在几十毫秒以内)．快门时滞的长短在连续拍摄时(如对自由落体运动进行频闪照相时)，对所摄照片的画质影像较大．如果用传统数码相机进行自由落体频闪，往往会因为时滞较长，而产生运动物体的拖影现象，这在后期相片处理的时候是比较麻烦的．用时滞较短的DSLR进行自由落体频闪照相，当采用高感光度(ISO为100－25600)时，虽然会产生少量的噪点，但是可以把拖影的问题完全避免，而卡片机一般不具备高感光度．这样，在后期用软件对图像处理时会大大减少工作量，并且在测量距离参数时也会相应地减少误差．
2 验证平面镜成像原理中的距离关系——更简便
众所周知，物理中探究平面镜成像原理是利用“蜡烛在平面透明玻璃板中成像”实验来巧妙验证的．但是，该实验对于学生来说不够直观，步骤较多，理解难度较大．其实，我们可以通过借助DSLR相机镜头上的测距窗(尼康等多个品牌的镜头上配有测距窗)，通过数量关系，在误差允许的范围内，粗略验证平面镜成像原理中的距离关系，即像和物关于平面镜对称，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离．具体操作步骤如下：首先使相机的光学平面与镜子的距离保持在一米以内(便于准确读数)，将焦点锁定在平面镜的边框A点(如图1所示)，此时可以通过测距窗直接读出相机光学平面到平面镜(镜子)之间的距离，即相机到达平面镜的距离，记为d1．然后，将镜头向平面镜的左侧进行一个微小的侧移，此时可以在镜子的B点看到镜头在平面镜中所成的虚像，此时对B点进行对焦，通过对焦来完成对此次测距窗距离的读数，并记下此次的读数为d2．通过对比d2和d1的大小可得数量关系，从而从数值关系上，间接证明了像与物到平面镜的距离相等，像和物是关于平面镜对称的．该实验操作简便，且数量关系直观，便于学生理解，学生感觉可信度较高．而传统的数码相机，因为镜头上没有测距窗，又无法更换镜头，所以要测距离，只能通过结合相机的主要光学参数和复杂的公式进行距离计算，所以无法完成该实验．
3 检验光波是否为横波——更直观
人教版高中教材选修3—4第十三章第6节中，设计了一个检验光波是否为横波的实验(如图2所示)．该实验可以通过运用DSLR常用配件偏振镜来实现．实验中先将一个相机偏振片置于自然光源(如太阳)下，透过偏振镜观察光源，可以看到偏振片是透明的．然后以光的传播方向为轴，旋转偏振片P，可以发现光强度在旋转过程中没有明暗变化．接着，在偏振片P后放置另一个偏振片Q，仍以光传播方向为轴旋转偏振片Q，观察此时透过两个偏振镜片的光强度如何变化．通过观察，很容易发现在旋转偏振片Q的过程中，透过两个偏振片的光强度发生了明显改变，并且在旋转到某个位置时，光强度最大．通过这样一个简易的小实验，让同学们非常直观地理解光波是横波这一特性．同时，通过让同学们在试验中观察DSLR偏振镜片，纠正了很多同学对俯振镜片是类似于“带有狭缝”的镜片的误解，获得了较好的教学效果．
4 同步观察课堂实验——更清晰
在中学物理课堂中，有很多需要同学们认真、细致观察的演示实验，但由于条件有限，大多数时候教师只能在讲台上演示，因此，很多同学无法近距离观察实验现象．数码相机在教学过程中的应用很好地解决了这个问题．教师可以通过数码相机AV接口与电脑、电视机或者投影仪连接，把数码相机当做探头，全程“直播”实验过程，从而让全班同学都能够比较清晰地观看到实验过程．但是，在一些需要精密观察的实验中，如游标卡尺和螺旋测微仪的读数，油膜法测量分子直径等实验中，用普通数码相机做探头，在投影仪幕布上画面并不十分清晰，给读数造成了一定的困难．此种情况下，如果改用DSLR相机做探头，并换上微距镜头，会达到非常好的观察效果．这是因为在DSLR的工作系统中，无论是采用CCD还是CMOS，数码单反相机的传感器尺寸都远远超过了普通数码相机．因此，数码单反的传感器像素数不仅比较高(目前最低600万)，而且单个像素面积更是民用数码相机的四、五倍，因此拥有非常出色的信噪比，可以记录宽广的亮度范围．600万像素的数码单反相机的图像质量绝对超过采用2／3英寸CCD的800万像素的数码相机的图像质量．并且在DSLR中，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物．与此相对的，一般数码相机(DC)只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像．显然经过处理所成的像要比光线直接成像效果差很多．从而，使用DSLR可以使同学们在投影幕布上更加清晰地看到实验中的每一个细节，从而达到演示实验的教学目的．
其实，DSLR相机中所蕴含的丰富物理知识也是中学物理教学中一笔宝贵的财富．比如，机身较重增加了相机的惯性，从而使相机在使用的过程中更稳，不易因产生晃动而影响画质．相机中的五棱镜通过对光线的折射，使进入人眼的图像与实际拍摄物体是成一一对应的关系，而有别于传统相机中成像左右相反等等．这些都是我们可以在中学物理课堂中进行开发和利用的宝贵资源．
当然，DSLR也存在着诸多“软肋”，比如价格较昂贵，保养和使用方法较繁琐．但是，随着科技的进步，入门级单反的价格也一直控制在5000元左右，对于大部分的学校都是有条件配备的．笔者深信，数码设备将逐步走进中学物理课堂，DSLR也将助力中学物理教学，使常规教学与现代技术结合，为新时代的物理教育注入新的活力．
1． 了解分光计的结构，学习分光计的调节和使用方法；
2． 利用分光计测定三棱镜的顶角；
【实验仪器】
分光计，双面平面反射镜，玻璃三棱镜。
【实验原理】
如图6所示，设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a，只需求出j即可，则a＝1800－j。
图6 测三棱镜顶角
【实验内容与步骤】
一、分光计的调整
（一）调整要求：
1．望远镜聚焦平行光，且其光轴与分光计中心轴垂直。
2．载物台平面与分光计中心轴垂直。
（二）望远镜调节
1．目镜调焦
目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝，调焦办法：接通仪器电源，把目镜调焦手轮12旋出，然后一边旋进一边从目镜中观察，直到分划板刻线成像清晰，再慢慢地旋出手轮，至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。旋转目镜装置11，使分划板刻线水平或垂直。
2．望远镜调焦
望远镜调焦的目的是将分划板上十字叉丝调整到焦平面上，也就是望远镜对无穷远聚焦。其方法如下：将双面反射镜紧贴望远镜镜筒，从目镜中观察，找到从双面反射镜反射回来的光斑，前后移动目镜装置11，对望远镜调焦，使绿十字叉丝成像清晰。往复移动目镜装置，使绿十字叉丝像与分划板上十字刻度线无视差，最后锁紧目镜装置锁紧螺丝 10 .
（三）调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴（各调一半法）
调节如图7 所示的载物台调平螺丝 b 和 c 以及望远镜光轴仰角调节螺丝13，使分别从双面反射镜的两个面反射的绿十字叉丝像皆与分划板上方的十字刻度线重合，如图8（a）所示。此时望远镜光轴就垂直于分光计中心轴了。具体调节方法如下：
（1）将双面反射镜放在载物台上，使镜面处于任意两个载物台调平螺丝间连线的中垂面，如图7所示。
图7 用平面镜调整分光计
（2）目测粗调。用目测法调节载物台调平螺丝7及望远镜、平行光管光轴仰角调节螺丝13、29，使载物台平面及望远镜、平行光管光轴与分光计中心轴大致垂直。
由于望远镜视野很小，观察的范围有限，要从望远镜中观察到由双面反射镜反射的光线，应首先保证该反射光线能进入望远镜。因此，应先在望远镜外找到该反射光线。转动载物台，使望远镜光轴与双面反射镜的法线成一小角度，眼睛在望远镜外侧旁观察双面反射镜，找到由双面反射镜反射的绿十字叉丝像，并调节望远镜光轴仰角调节螺丝 13 及载物台调平螺丝 b 和 c ，使得从双面反射镜的两个镜面反射的绿十字叉丝像的位置应与望远镜处于同一水平状态。
（3）从望远镜中观察。转动载物台，使双面反射镜反射的光线进入望远镜内。此时在望远镜内出现清晰的绿十字叉丝像，但该像一般不在图8（a）所示的准确位置，而与分划板上方的十字刻度线有一定的高度差，如图8（b）所示。调节望远镜光轴仰角调节螺丝13，使高度差 h 减小一半，如图8（c）所示；再调节载物台调平螺丝b 或c，使高度差全部消除，如图8（d）所示。再细微旋转载物台使绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合，如图8（a）所示。
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图（8） 各调一半法
（4）旋转载物台，使双面反射镜转过180°，则望远镜中所看到的绿十字叉丝像可能又不在准确位置，重复（3）所述的各调一半法，使绿十字叉丝像位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。
（5）重复上述步骤（3）（4），使经双面反射镜两个面反射的的绿十字叉丝像均位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。
至此，望远镜的光轴完全与分光计中心轴垂直。此后，望远镜光轴仰角调节螺丝13不能再任意调节！
二、三棱镜顶角的测定
1．待测件三棱镜的调整
如图9（a）放置三棱镜于载物台上。转动载物台，调节载物台调平螺丝（此时不能调望远镜），使从棱镜的二个光学面反射的绿十字叉丝像均位于分划板上方的十字刻度线的水平横线上，达到自准。此时三棱镜两个光学表面的法线均与分光计中心轴相垂直。
图9 三棱镜的调整
2．自准法测定三棱镜顶角
将三棱镜置于载物台中央，锁紧望远镜支架与刻度盘联结螺丝 22 及载物台锁紧螺丝 8 ，转动望远镜支架 15 ，或转动内游标盘 16 ，使望远镜对准 AB 面，在自准情况（绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合）下，从两游标读出角度 和 ；同理转动望远镜对准 AC 面，自准时读角度 和 ，将结果填入表2中。由图9（b）中的光路和几何关系可知，三棱镜的顶角
（2）
【数据记录及处理】
关键词：凸透镜成像原理；成像规律；掌握技巧；突破方法
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）03-067-01
一、该规律成为教学难点的原因分析
1、从规律本身找原因：概念多、易混淆，如焦距、物距和像距，实像和虚像，放大和缩小。规律多，在不同的物距条件下所成像的性质不同
2、从学生的思维特点找原因：初二年级正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，学生分析数据归纳规律的能力不强。
3、从教师的教学策略找原因：有些教师自己做演示实验，只让学生观看，学生只能死记硬背成像规律。有些教师也使用探究式教学，但由于引导学生分析的方法不当，最后只能由教师包办说出规律，失去探究实验的意义。
本节知识是本章的重点也是难点，学生对凸透镜的认识只是停留在“放大镜”上，对凸透镜能成很多性质的像不能够很快接受，所以本章要教会学生凸透镜能成像以外还要告诉他们为什么能这样―光的折射。
二、与凹透镜的区别
1、结构不同
（1）凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成
（2）凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成
（3）光线的作用不同1、凸透镜主要对光线起会聚作用
（4）凹透镜主要对光线起发散作用
2、成像性质不同
（1）凸透镜是折射成像
（2）凹透镜是折射成像凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用
（3）凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。
（4）凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像，主要用扩大视野。
三、讲究突破技巧
化解教学难点课堂教学中教法很多，学法也不少。在备课中老师们对教法和学法这一问题时常被忽略甚至模糊不清。简单地说，在实践教学中教法和学法可以相互转化。如果一个方法是教师指导学生用的，这就是教法。如果这个教法被学生学去，那么教法又转化为学法。在“规律”一节中观察和试验是教和学的主要方法。当一种方法不理想时，就要考虑另外的方法同时并用效果明显。多年的教学经验告诉我，学生在“规律”一节，实验中都能作出凸透镜成放大和缩小的像，但像和像距大小的变化规律很难找出，而且过一段时间学生会遗忘或张冠李戴。
1、巧用口诀记忆凸透镜成像规律
（1）、当物体在凸透镜的二倍焦距之外时，在凸透镜另一侧的一倍焦距与二倍焦距之间形成一个倒立、缩小的实像，可记为：“物体二倍焦外找，实像倒缩焦、二焦。”
（2）、当物体在凸透镜大于一倍焦距小于二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧二倍焦距之外形成一个倒立、放大的实像。可记：“焦二焦间放物体，大像二倍焦外移”
（3）、当物体在凸透镜的焦点（焦平面）上时，不能成像.而物体再移至凸透镜的焦点以内时，在凸透镜的同一侧形成一个正立放大的虚像，可记为：“焦不成像，再内移，同侧虚放变正立。”
（4）当你按实验步骤做完凸透镜成像实验，填写好表格后可用口诀概括为：“实像倒来虚像正，焦点内外虚实分，放大缩小物有果，二倍焦距物像等。”
2、在问题情景中发现问题、解决问题
传统教学观把学习简单看成是知识由外到内的输入过程，教学就是把结论告诉学生，让他们理解了记忆下来，从而在以后需要的时候可以提取出来加以应用，而现代教育心理学表明，学习是学生的经验体系在一定的环境中自内而外的“生长”。
3、做好平面镜成像的探究，通过比较认识实像与虚像的不同
平面镜成像也是初中物理一个重要探究实验。单看只不过是平面镜成像特点，但从完善学生的认知结构分析，该实验使学生初步知道虚像概念，认识比较实像与虚像的方法和技巧，为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个重要知识点。它们之间相互联系，互相渗透。
4、让学生用凸透镜进行课前预探究，形成初步感性认识学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。仔细研究苏科物理八年级上第五章第一节的课后习题第四题：通过放大镜观看物体时，若适当增加放大镜与物体间的距离，看到的像是增大呢，还是缩小？若继续不断地增大放大镜与物体间的距离，看到的像将怎样变化呢？本题也属于实验类作业，这是在学生探究凸透镜成像规律前预备实验，教师应该把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看，学生认识到放大镜属于凸透镜，凸透镜不总是成放大的正立像，还能成放大的倒立像、缩小的倒立像，使学生对凸透镜能成不同的像有了感性认识。
关键词：观察；体验；柱形；凸透镜；成像；教学；魅力
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2017）05-0167-01
体验教学是指在教学过程中要从学生的经验和体验出发，密切联系知识与生活实际，引导学生不断深入地观察和体验身边的物理现象，并最终用所学知识解释物理现象，或从现象中总结出物理规律。在凸透镜成像规律教学过程中，我们可以要求学生：用盛水的玻璃杯和球形烧瓶代替凸透镜来研究成像规律。学生课下做完这个实验后，直奔我的办公室，满脸不解地向我求助：将一节干电池，分别横放、竖放在盛满水的柱形玻璃杯前，为什么放在玻璃杯后的干电池左右放大，上下不放大呢？
盛水的玻璃杯相当于凸透镜，而凸透镜成像分为两大类：正立放大的虚像或倒立的实像。对以上现象应怎样解释？我与教研组的几位物理老师讨论交流，能说出子丑寅卯的很少。很显然，教材明确提出的活动，老师们竟然没有仔细研究过。看来，这是一个值得关注与深入研究的问题：盛满水的圆柱形透明玻璃杯不能简单地看作凸透镜！
从外形看凸透镜的中央厚四周薄，由于光的折射，凸透镜对光线有会聚作用，故又称会聚透镜。将平行光线（如阳光）平行于透镜的主光轴射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中会聚在主光轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点F，焦点到透镜中心（光心O）的距离叫凸透镜的焦距，通常以字母f表示。当物体与凸透镜的距离小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，所以凸透镜可作为放大镜使用。
而盛满水的圆柱形透明玻璃杯是一种圆柱体透镜，当它竖直放置时，它的水平横截面为一个圆。因为圆具有中间厚，两边薄的特点，因此对平行光线有会聚作用，但与薄凸透镜不同的是，两侧的平行光线经圆透镜折射后的会聚点更靠近圆透镜。因此它不能将平行光线会聚为一点，而是会聚在一条线段上，圆柱体透镜的竖直截面为一个矩形，中间与上下的厚度相同，所以在竖直方向上，它对平行光线没有会聚作用，如右图所示。因此，当用平行光线照射竖直放置的圆柱体透镜时，光线将被会聚到一个竖直方向的矩形里。由此可见，竖直放置的圆柱体透镜在水平方向上对光线的作用与凸透镜相似，而在竖直方向上对光线的作用与平行玻璃砖相似，因此当物体靠近圆柱体透镜时，只有在水平方向上有放大作用，而在竖直方向上没有放大作用。
我们还可以用一个简单而又明显的实验来说明这问题，取两支笔，一支水平放置，一支竖直放置，呈一个倒T字形，再将盛满水的圆柱形透明玻璃杯紧放在笔前。可以看到水平放置的铅笔经水杯折射后并没有放大，而竖直放置的铅笔经水杯折射后明显放大。
2012年人教版物理教材"第五章 透镜及其应用"中的"第三节凸透镜成像的规律"中的课后练习第2题："找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象？实际做一做，验证你的猜想。与前面用凸透镜所做的实验相比，这两个实验有什么共同之处？有什么不同？"配套的教师教学用书所提供的答案为：玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢移动时，透过水瓶会看到铅笔尖逐渐变长，到某一位置时，铅笔尖突然改变方向。用凸透镜做实验，当铅笔由靠近凸透镜的位置向远处慢慢移动时，透过凸透镜会看到铅笔逐渐变大，而形状保持不变，到某一位置时，铅笔尖也会突然改变方向（所用的凸透镜焦距要比较短）。
在学习了凸透镜的成像规律后，可以让学生探究以下三个问题，培养学生的学习兴趣和求知欲望：
（1）竖直放置的圆柱体透镜在做放大镜使用时，是不是在各个方向都有放大作用？
（2）如何证明竖直放置的圆柱体透镜在竖直方向上没有放大作用？
（3）当物体远离竖直放置的圆柱体透镜时能观察到倒立的像吗？
在让学生通过亲身体验和独立思考的过程中发现柱形凸透镜的成像规律，培养学生的实验探究能力、观察能力及设计能力，养成反思的习惯和严谨的科学态度，感受发现知识的乐趣和物理学的美。我们也能在不断挖掘教材内涵的过程中，发挥出教材潜能，闪现出教学亮点，彰显出教学魅力。
参考文献：
[1] 李光宇."柱形凸透镜"之研究.《中学物理教学参考》（2011年1-2期）；
1观察日光灯管通过反射面小孔成像现象
1.1推想
如果圆形亮斑是太阳的像，那换用其他的光源，也应当能得到这些光源的像。
1.2方法
晚上，打开一盏日光灯，利用平面镜将灯光垂直反射到另一间房（最好拉上窗帘）的墙壁（若墙壁不是白色的，那最好贴一张大白纸或贴上一块大白布）上。逐渐减小反射面，观察墙上亮斑的变化情况。增大或减小反射面到墙的距离，观察亮斑的变化情况。
1.3拓展
拓展1：验证所成的像是倒立的。
拓展2：换其他光源试试。
1.4说明
若减小反射面时发现亮斑只是亮度变暗，其形状、大小均不变，则此亮斑即为日光灯的像（从形状上看也是如此）。适当改变平面镜与光源的距离，可以观察到放大的像。挡住灯管的一部分，观察像的变化，结合平面镜成像的特点，即可推知物体通过小孔成倒立的像。
若幸逢日食，则观察日食时墙上亮斑的变化能更直接地证实通常情况下所观察到的圆形亮斑为太阳的像。在此基础上进一步推想，若能借助墙角等障碍物挡住太阳的一部分，是否也能看到太阳的像，在此想法的指引下，笔者后来又引导学生利用从窗入室内的阳光做太阳通过小孔成像（换用平面镜做不仅操作起来更方便，而且效果也更好）的实验。在小孔慢慢地移至光与影分界线的过程中，圆形亮斑慢慢地变成半圆形直至完全消失——与我们通过窗口看太阳，慢慢地从光区移至影区所看到的太阳被逐渐遮挡的过程中形状变化的规律一样。当在小孔处所见的半个太阳是朝右时，半圆形亮斑是朝左的。这表明，小孔成的像是倒立的。换用不同形状的障碍物（如在一个球的影区做上述实验即可模拟日食的情形——半影区对应日偏食）做此实验，则更能突出上述特点。当学生观察到相关的现象时，都觉得十分神奇。
2测量圆形亮斑的直径与其到平面镜的距离之比
2.1推想
若圆形亮斑为太阳的像，则由成像的原理图不难看出，上述的比值不仅与镜面到墙壁的距离无关，而且应当等于太阳直径与日地间距之比。
2.2方法
改变镜面与墙壁间的距离，测量几组数据，算出比值，并用此比值和太阳直径与日地间距的比值（可从网上查到）相比较。
2.3拓展
将太阳换成日光灯（或蜡烛），测量其像的长度与像到镜面的距离之比。
2.4说明
圆形亮处的直径与其到平面镜的距离之比并不是一个定值。当然，若能保证日光灯与镜面的间距一定（换用台灯很容易控制间距），则由成像的光路图也能看出，比值也不变。
3与小孔成像对照观察亮斑的形状 大小与明暗的变化
若圆形亮斑为太阳先反射（平面镜成像）后通过小孔成的像，在改变反射面形状、大小及其与墙壁的间距的过程中，亮斑的形状、大小与明暗等的变化规律与太阳光直接通过小孔时成的像应当相同。
