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【摘要】初中物理教学中光学为独立系统的知识结构，在整个物理体系中初中阶段对光学的理解较为浅显，主要涉及到光的反射定律、折射定律、光的直射、平面镜成像、透镜成像等，其中透镜成像规律为较难阶段。
【关键词】光反射；光折射；透镜成像
下面叙述几何光学的几个基本定律--光线的传播规律：
一、光的直线传播定律 光在均匀介质中，是沿着直线传播的，即在均匀介质中光线为一直线。光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到，如物体被光照射而成影，小孔成像等。光的直线传播引出了光线这个概念。
光的独立传播定律 光的传播是独立的，当不同光线从不同方向通过介质某一点时，彼此互不影响。当两支光线会聚于空间某一点时，它的作用为简单的叠加。光线的这一性质，使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头，在成像面上成像。
二、光的反射定律 当光传播到两种不同介质的分界面时，就会改变传播方向，发生光的反射。
光的反射定律指出： ①入射光线、反射光线和分界面上光投射点的法线在同一平面内，人射光线与反射光线分别位于法线的两侧。②人射角和反射角相等。入射光线与法线N的夹角记为入射角，用i表示；反射光线与法线N的夹角记为反射角，用α表示。则有i=α。光的反射现象还具有可逆性，假如光线逆着原来反射光线方向入射到界面上，那么它将逆着原来入射光线的方向反射出去。随着界面的不同，反射又可分为定向反射和漫反射。从一个方向入射到光亮、平整的镜子上的光线，入射点都落到同一平面上，其反射都向着同一方向，则称为定向反射。当光从一个方向投射到粗糙表面上时（如毛玻璃面等），由于粗糙面可以看成由许多角度不同的小平面组成，光线便从各个不同的方向反射出去，称为漫反射。但需注意在漫反射现象中，就每一条光线而言都还是遵循反射定律的。
三、光的折射定律：1.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。（三线共面） 2.折射光线与入射光线分居法线两侧。（两线分居） 3.当光从空气斜射入其他介质中时，折射角小于入射角。 4.当光从其他介质中斜射入空气时，折射角大于入射角。（可以用光在不同介质中的传播速度不一样来记。） 5.折射角随着入射角的增大而增大。 6.当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变，这时入射角与折射角均为0°。
四、 透镜成像规律
在考察学生对探究凸透镜成像规律的题目中，查阅历年来的中考和其他考试题，大多数都是立足考学生对规律的应用，说明白了就是是否熟背了规律，而学生对此是深感头痛的，大多数八年级的学生对这一类的题目都易做错，究其根源在于死记硬背的规律背乱套了。所以我认为在这提倡搞好初高中物理教学的衔接之时，有必要变换考题的思路，让它从实验上升到理论有一个直观的过程，那就是图像法。
如请同学根据光通过凸透镜的性质，画出下面一个物体AB的像A′B′或反过来作像A′B′对应的物体AB。
从上面的作图你能归纳出凸透镜成像的那几点规律。
学过透镜后，我们可以了解到凸透镜成像的一些知识，在平时的学习中常会遇到判断成像的问题，为了快速、准确地解答有关成像的问题。现向大家介绍一种易于操作的方法：作图法。
1、作图法的依据
由透镜的性质可知：（1）经光心的光线不改变其传播方向。（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点上。（3）凸透镜可以成实像。这就为作图法选择光线提供了依据如图1（a）、（b）。
2、作图法的操作
在发光物体上任取一点A，则A处发出的光线一定有平行于主光轴和通过光心的，就取这两束光线作图2：（1）经过光心的光线不改变方向，如光线I。（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，如光线II。（3）两光线相交于A"即为A的实像。（4）同理AB上任何一点均可成像，由A"向主轴作垂线，则A"B"即为AB的实像。作图就按上述步骤进行。
3、用作图法验证透镜成像特点
1. 当 时，成倒立、缩小的实像，此时像距 ，这就是照相机的原理，如图3。
2. 当 时，成等大、倒立的实像，此时像距 。这是判别焦距为多少的方法之一。
3. 当 时，成倒立、放大的实像，此时像距 ，这就是幻灯机的原理，如图4。
4. 焦点处不成像， ，如图5。
5. 当 时，成正立的、放大的虚像，此时像物同侧。这就是放大镜的原理，如图6。
例、 烛焰经凸透镜恰在光屏上得到一个缩小、倒立的实像，若保持透镜位置不变，将烛焰与光屏对调位置如图10，则（ ）
A. 光屏上仍呈现一个缩小的像
B. 光屏上得到一个放大的像，可能不太清晰
C. 光屏上不能呈现像，但通过透镜眼可以看到
D. 光屏上没有像，需调节光屏位置才可呈现出来
分析：由题可知 ，而v在f与2f之间，可作出像位在AB线上，对调后AB线上为烛，由作图可以观察到像位大体靠近光屏所在位置，放大倒立，所以选择B。
通过此题的训练，不仅考察了凸透镜对光的汇聚作用，光的性质，还考查了作图能力，与高中的的知识达到一定的衔接，而且能培养学生的分析论证能力。反过来又把以往要死记硬背的规律理解记忆了。通过这样的训练，学生反应比只读记规律、再拿来应用要好学的多，同时激发了学生用多种方法学习物理知识的热情。
【关键词】光反射；光折射；透镜成像
下面叙述几何光学的几个基本定律--光线的传播规律：
一、光的直线传播定律 光在均匀介质中，是沿着直线传播的，即在均匀介质中光线为一直线。光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到，如物体被光照射而成影，小孔成像等。光的直线传播引出了光线这个概念。
光的独立传播定律 光的传播是独立的，当不同光线从不同方向通过介质某一点时，彼此互不影响。当两支光线会聚于空间某一点时，它的作用为简单的叠加。光线的这一性质，使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头，在成像面上成像。
二、光的反射定律 当光传播到两种不同介质的分界面时，就会改变传播方向，发生光的反射。
光的反射定律指出： ①入射光线、反射光线和分界面上光投射点的法线在同一平面内，人射光线与反射光线分别位于法线的两侧。②人射角和反射角相等。入射光线与法线N的夹角记为入射角，用i表示；反射光线与法线N的夹角记为反射角，用α表示。则有i=α。光的反射现象还具有可逆性，假如光线逆着原来反射光线方向入射到界面上，那么它将逆着原来入射光线的方向反射出去。随着界面的不同，反射又可分为定向反射和漫反射。从一个方向入射到光亮、平整的镜子上的光线，入射点都落到同一平面上，其反射都向着同一方向，则称为定向反射。当光从一个方向投射到粗糙表面上时（如毛玻璃面等），由于粗糙面可以看成由许多角度不同的小平面组成，光线便从各个不同的方向反射出去，称为漫反射。但需注意在漫反射现象中，就每一条光线而言都还是遵循反射定律的。
三、光的折射定律：1.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。（三线共面） 2.折射光线与入射光线分居法线两侧。（两线分居） 3.当光从空气斜射入其他介质中时，折射角小于入射角。 4.当光从其他介质中斜射入空气时，折射角大于入射角。（可以用光在不同介质中的传播速度不一样来记。） 5.折射角随着入射角的增大而增大。 6.当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变，这时入射角与折射角均为0°。
四、 透镜成像规律
在考察学生对探究凸透镜成像规律的题目中，查阅历年来的中考和其他考试题，大多数都是立足考学生对规律的应用，说明白了就是是否熟背了规律，而学生对此是深感头痛的，大多数八年级的学生对这一类的题目都易做错，究其根源在于死记硬背的规律背乱套了。所以我认为在这提倡搞好初高中物理教学的衔接之时，有必要变换考题的思路，让它从实验上升到理论有一个直观的过程，那就是图像法。
如请同学根据光通过凸透镜的性质，画出下面一个物体AB的像A′B′或反过来作像A′B′对应的物体AB。
从上面的作图你能归纳出凸透镜成像的那几点规律。
学过透镜后，我们可以了解到凸透镜成像的一些知识，在平时的学习中常会遇到判断成像的问题，为了快速、准确地解答有关成像的问题。现向大家介绍一种易于操作的方法：作图法。
1、作图法的依据
由透镜的性质可知：（1）经光心的光线不改变其传播方向。（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点上。（3）凸透镜可以成实像。这就为作图法选择光线提供了依据如图1（a）、（b）。
2、作图法的操作
在发光物体上任取一点A，则A处发出的光线一定有平行于主光轴和通过光心的，就取这两束光线作图2：（1）经过光心的光线不改变方向，如光线I。（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，如光线II。（3）两光线相交于A"即为A的实像。（4）同理AB上任何一点均可成像，由A"向主轴作垂线，则A"B"即为AB的实像。作图就按上述步骤进行。
3、用作图法验证透镜成像特点
1. 当 时，成倒立、缩小的实像，此时像距 ，这就是照相机的原理，如图3。
2. 当 时，成等大、倒立的实像，此时像距 。这是判别焦距为多少的方法之一。
3. 当 时，成倒立、放大的实像，此时像距 ，这就是幻灯机的原理，如图4。
4. 焦点处不成像， ，如图5。
5. 当 时，成正立的、放大的虚像，此时像物同侧。这就是放大镜的原理，如图6。
例、 烛焰经凸透镜恰在光屏上得到一个缩小、倒立的实像，若保持透镜位置不变，将烛焰与光屏对调位置如图10，则（ ）
A. 光屏上仍呈现一个缩小的像
B. 光屏上得到一个放大的像，可能不太清晰
C. 光屏上不能呈现像，但通过透镜眼可以看到
D. 光屏上没有像，需调节光屏位置才可呈现出来
分析：由题可知 ，而v在f与2f之间，可作出像位在AB线上，对调后AB线上为烛，由作图可以观察到像位大体靠近光屏所在位置，放大倒立，所以选择B。
通过此题的训练，不仅考察了凸透镜对光的汇聚作用，光的性质，还考查了作图能力，与高中的的知识达到一定的衔接，而且能培养学生的分析论证能力。反过来又把以往要死记硬背的规律理解记忆了。通过这样的训练，学生反应比只读记规律、再拿来应用要好学的多，同时激发了学生用多种方法学习物理知识的热情。