“平面镜成像”实验的改进与创新
该装置的三个平面可旋转蝶形螺钉自由转动,这样既可以探究平面镜垂直于水平面时成像的规律,也可以探究物体不在镜子正前方或者物体的放置平面与平面镜有一定角度时候的成像情况,这样的装置应用更加广泛,同时也拓展了学生的思维,使得探究得到的平面镜成像规律更具普适性.
F型塑料激光雕刻物体由于上下左右自身都不一样,在探究的过程中很好比较像与物在形状上的对称性.而且成像清晰,也没有蜡烛燃烧时的空气污染.F型塑料激光雕刻物体底部嵌进了一块小磁铁,方格纸与塑料板之间又有薄铁皮,这样F型成像物体便可以在塑料板面上随意移动和固定,操作简便.
学生:它始终在镜子后方.而且物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,所以我猜想像到镜面的距离等于物到平面镜的距离.像和物的连线与镜面垂直.
教师:这是大家的猜想,我们一起用实验来证明.(教师拿出一面大镜子和一支笔示范)我们怎么比较镜中的笔和我这支真的笔的大小关系呢?同桌讨论一下.
学生:把笔拿到像的位置上去比大小.
2自制平面镜成像实验仪器
2.1自制平面镜成像仪器的原理
运用组合法如图3所示,用大量角器把贴有汽车膜的薄玻璃板和贴有方格纸的塑料板巧妙地加以组合,使之可以调整和改变平面镜与承放物体平面之间的夹角.并且用F型塑料激光雕刻物体代替棋子或蜡烛作为探究的成像物体进行实验,便于比较像和物相对于平面镜的对称性.将平面镜和承放物体平面之间的夹角调整到一定角度并固定即可实现探究物体在各种放置情况下平面镜成像规律,如何解决技术难题?笔者巧妙地将量角器中间镂空一圈弧形滑槽并加装蝶形螺钉.
平面镜采用薄透明玻璃板贴上深色汽车贴膜,可以有效避免由于玻璃有厚度而造成的重影现象,方便寻找像的位置.
本实验教学引导学生在已有经验的基础上自己动脑筋思考改进实验,培养学生实验设计能力和动手创新能力,注重学生科学思维的提升.
3使用自制平面镜成像装置进行科学探究的步骤方法
3.1联系实际、应用迁移,创新设计实验装置
关键词:平面镜;成像;自制
文章编号:1008-4134(2019)22-0013中图分类号:G633.7文献标识码:B
平面镜成像是日常生活中常见的现象,是光的反射知识的应用.也为后面光的折射凸透镜成像提供重要的感性认识.与之相对应的平面镜成像特点的探究是掌握平面镜成像规律的基石,依据新课改理念,“平面镜成像”一节的教学最好采用探究式教学法.即要学生通过独立思考,自主设计,并通过系列情境性的探究活动,促使他们对原有认识上形成的平面镜成像前概念进行加工、修正与深化,然后进一步从感性认识上升到理性探索研究,逐步建立平面镜成像的科学性规律.鉴于此笔者对“平面镜成像”探究实验进行了如下的改进和创新.
学生一时想不出来,教师播放事先准备好的一个实验,让学生观看,从中受到启发.
教师播放水中蜡烛实验视频如图5所示.视频中教师将水倒入玻璃杯并加满,但是蜡烛的火焰却没有熄灭.这是为什么呢?此时视频中镜头拉远,学生发现原来我们看到的透明玻璃板后的景物不是真燃烧着的蜡烛.燃着的蜡烛在玻璃板的前面.通过视频播放的水中蜡烛实验,学生自然而然想到了探究平面镜成像实验,为了方便比较像和物的大小关系,我们也可以不用平面镜而用玻璃板.
“平面镜成像”实验的改进与创新
作者:沙琦波
来源:《中学物理·初中》2019年第11期
摘要:本文针对现有的平面镜成像装置存在的若干问题,通过改进成像物体、反射面、物体与平面镜之间的角度,探究物体在多种情况下的成像情况,使书中的平面镜成像规律具有普适性,同时拓宽了学生的思维,该装置更适合学生在课堂上进行自主科学探究,反复尝试,值得推广.
1教材原有实验的局限
1.1虚像位置判断的缺陷
浙教版平面镜成像的实验装置如图1所示,华师大版平面镜成像的实验装置如图2所示,当物体放于平面镜前时,透过玻璃板可以观察到镜中的像,拿一张白纸放在像的位置无法承接到像,所以此像为虚像,拿一个与物体相同的物体放在像的位置,可以探究得到像与物的大小相等,像在镜面的后方,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,像和物对应点的连线与镜面垂直,即像与物关于镜面对称.但是学生在实验的过程中也会发现透过玻璃板隐约可以看到前后两个虚像,这样使得无法准确确定像的位置,究其原因:主要是玻璃板有厚度造成的.
教师:(按照学生说的操作,发现镜子前的笔一拿开,它的像也不见了.)我们该怎么办呢?有没有好方法,既不用拿走镜子前的笔,又可以判断像与物体大小关系呢?
学生:拿一支与原来镜子前物体一样的笔当作物体与像去比大小.
教师:同学说得很好,这就是等效替代法.我们用一个与镜子前成像物体一样的物体代替前方物体去和像比大小.(接着教师按照学生说的操作,发现在镜子前面只看见像,却看不见移过去的那一支笔).那么我们可以怎么改进这个实验呢?
1.2课堂上使用时的缺憾
依据新课改理念,采用探究式教学法来操作本实验时,发现教材中的装置在课堂教学中还存在以下几点不足:其一是蜡烛或者棋子为成像物体时,由于物体本身左右对称,所以实验中学生不好判断像和物的左右对称性;其二是蜡烛燃烧后会变短,再用和原来蜡烛一样高的蜡烛,用等效替代法就不好判断像和物的大小关系;其三是按照书中的装置方便的是探究平面镜垂直于水平面的成像情况,而无法根据学生日常生活中的实际探究物体不与镜面平行或者物体不在镜子正前方的成像规律.
教学片段如下:
教师:同学们已经在镜子中看到了自己的像,那么,镜中的像和物有什么关系呢?
学生甲:镜子中的像和物体等大,我举左手,像举右手,所以我猜想像和物体左右相反.但是像是正立的.
学生乙:我觉得当我靠近平面镜,我镜中的像看起来变大了,所以我认为像与物不等大.
教師:这些是大家关于像和物大小以及形状上对称性的猜想,到底是否正确呢?我们可以用实验来验证.那么像的位置你们觉得有没有规律呢?
2.2自制平面镜成像仪器的主要结构
平面镜采用薄透明玻璃板一块,在其一面贴上深色汽车贴膜,自粘方格纸2张,同样大小的塑料板2块,将方格纸粘在两块玻璃板上,将薄玻璃板固定在2块塑料板中间,将大量角器用3个蝶形螺钉通过量角器的弧形滑槽固定在塑料板和薄玻璃板的侧面如图4所示.通过旋转蝶形螺钉改变承放物体平面与平面镜的夹角.成像物体采用F型塑料激光雕刻物体.
《探究平面镜成像》实验的改进
《探究平面镜成像》实验的改进探究平面镜成像特点是初中物理教学中的重点,在实际教学过程,一般都是有教师演示让学生跟着老师做或者教师让学生按照课本中的实验步骤进行验证,学生往往不理解为什么用玻璃板替代平面镜,不知道如何找到像的位置?显然,这样的验证实验不符合学生的认知规律,学生不理解实验的设计过程及原理,这违背了本节内容的设计目的,探究实验的本质也没有得到体现。
在处理本节探究实验的时候,笔者巧设了四个等效替代的方法,使探究目标清晰明确,难度层层分解,轻松突破难点,使学生亲身参与到实验的设计过程中,真正掌握平面镜成像特点。
在探究平面镜成像特点时,首先通过活动,让学生照镜子观察物体和像有什么关系?把猜想归类并提出两个主要的研究问题: 一是物和像的大小关系; 二是物距和像距的关系,这样使试验的目的更明确具体。
11.比较物和像的大小比较物体和像的大小时,首先寻找比较两物体大小的方法.例如,比较两本书的的大小,会怎么办?学生自然会把两本书合在一起进行比较,同时指出比较物体大小,最好的方法的就是把物体放在一起直接进行比较。
按照这个方法,让学生尝试比较橡皮(物体)和像的大小,学生会把橡皮贴在镜面前,这时看到物和像是相等的.教师提醒: 橡皮贴在镜面前和像相等,这只是一个特例,橡皮在镜前任何位置时都相等吗?学生:不一定,尝试把物和像直接放在一起进行比较。
当把橡皮放到镜后与像比较大小时,遇到了问题。
问题1 当把橡皮放在镜后的时候,像就消失了。
方法1 用替身替代物体与像比较大小。
教师进行引导,学生思考解决问题的方法,看来不能移动物体,物体不能动,能否找个替身替代前面的铅笔到镜后与像进行比较大小呢? 强调替身和物体应该完全一样,才能替代。
下面借助一支相同的橡皮,让替身到镜后与像比较大小。
问题 2 当把替身放在镜后与像比较大小时,看不到替身。
把替身放在镜后不能与像比较大小,只能看到像,不能看到镜后的替身。
为什么看不到镜后的物体呢?学生很容易想到因为镜子是不透明。
“平面镜成像”实验的改进与创新
中学物理 Vol. 37 No. 222019年11月•实验研究•“平面镜成像”卖验的改进与创新沙琦波(宁波市新城第一实验学校浙江宁波315040)摘要:本文针对现有的平面镜成像装置存在的若干问题,通过改进成像物体、反射面、物体与平面镜之间的角度, 探■究物体在多种情况下的成像情况,使书中的平面镜成像规律具有普适性,同时拓宽了学生的思维,该装置更适合学生 在课堂上进行自主科学探究,反复尝试,值得推广.关键词:平面镜;成像;自制文章编号:1008 -4134(2019)22 -0013 中图分类号:G633. 7 文献标识码:B 平面镜成像是日常生活中常见的现象,是光的反射知识的应用.也为后面光的折射凸透镜成像提供重要的感性认识•与之相对应的平面镜成像特点的探究 是掌握平面镜成像规律的基石,依据新课改理念,“平面镜成像”一节的教学最好采用探究式教学法•即要学生通过独立思考,自主设计,并通过系列情境性的探究活动,促使他们对原有认识上形成的平面镜成像 前概念进行加工、修正与深化,然后进一步从感性认识上升到理性探索研究,逐步建立平面镜成像的科学性规律•鉴于此笔者对“平面镜成像”探究实验进行了如下的改进和创新.1教材原有实验的局限1. 1 虚像位置判断的缺陷浙教版平面镜成像的实验装置如图1所示,华师大版平面镜成像的实验装置如图2所示,当物体放于 平面镜前时,透过玻璃板可以观察到镜中的像,拿一 张白纸放在像的位置无法承接到像,所以此像为虚 像,拿一个与物体相同的物体放在像的位置,可以探究得到像与物的大小相等,像在镜面的后方,像到镜 面的距离等于物到镜面的距离,像和物对应点的连线 与镜面垂直,即像与物关于镜面对称•但是学生在实验的过程中也会发现透过玻璃板隐约可以看到前后两个虚像,这样使得无法准确确定像的位置,究其原 因:主要是玻璃板有厚度造成的.1.2 课堂上使用时的缺憾依据新课改理念,采用探究式教学法来操作本实验时,发现教材中的装置在课堂教学中还存在以下几 点不足:其一是蜡烛或者棋子为成像物体时,由于物 体本身左右对称,所以实验中学生不好判断像和物的 左右对称性;其二是蜡烛燃烧后会变短,再用和原来I ; j 882-52 探究平St®*图1蜡烛一样高的蜡烛,用等效替代法就不好判断像和物 的大小关系;其三是按照书中的装置方便的是探究平面镜垂直于水平面的成像情况,而无法根据学生日常生活中的实际探究物体不与镜面平行或者物体不在 镜子正前方的成像规律.2自制平面镜成像实验仪器2. 1自制平面镜成像仪器的原理运用组合法如图3所示,用大量角器把贴有汽车膜的薄玻璃板和贴有方格纸的塑料板巧妙地加以组 合,使之可以调整和改变平面镜与承放物体平面之间 的夹角•并且用F 型塑料激光雕刻物体代替棋子或蜡烛作为探究的成像物体进行实验,便于比较像和物相 对于平面镜的对称性•将平面镜和承放物体平面之间 的夹角调整到一定角度并固定即可实现探究物体在 各种放置情况下平面镜成像规律,如何解决技术难题?笔者巧妙地将量角器中间镂空一圈弧形滑槽并 加装蝶形螺钉.2.2自制平面镜成像仪器的主要结构平面镜采用薄透明玻璃板一块,在其一面贴上深色汽车贴膜,自粘方格纸2张,同样大小的塑料板2块,将方格纸粘在两块玻璃板上,将薄玻璃板固定在2作者简介:沙琦波(1980-),女,本科,中学高级教师,研究方向:中学物理教学.• 13•2019年11月Vol. 37 No. 22 中学物理图3 图4证.那么像的位置你们觉得有没有规律呢?学生:它始终在镜子后方•而且物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,所以我猜想像到镜面的距离等于物到平面镜的距离•像和物的连线与镜面垂直.教师:这是大家的猜想,我们一起用实验来证明.(教师拿出一面大镜子和一支笔示范)我们怎么比较镜中的笔和我这支真的笔的大小关系呢?同桌讨论一下.块塑料板中间,将大量角器用3个蝶形螺钉通过量角 器的弧形滑槽固定在塑料板和薄玻璃板的侧面如图4 所示•通过旋转蝶形螺钉改变承放物体平面与平面镜 的夹角•成像物体采用F 型塑料激光雕刻物体.2.3 本实验装置的创新之处该装置的三个平面可旋转蝶形螺钉自由转动,这 样既可以探究平面镜垂直于水平面时成像的规律,也 可以探究物体不在镜子正前方或者物体的放置平面 与平面镜有一定角度时候的成像情况,这样的装置应 用更加广泛,同时也拓展了学生的思维,使得探究得 到的平面镜成像规律更具普适性.F 型塑料激光雕刻物体由于上下左右自身都不 一样,在探究的过程中很好比较像与物在形状上的对 称性.而且成像清晰,也没有蜡烛燃烧时的空气污染. F 型塑料激光雕刻物体底部嵌进了一块小磁铁,方格 纸与塑料板之间又有薄铁皮,这样F 型成像物体便可 以在塑料板面上随意移动和固定,操作简便.平面镜采用薄透明玻璃板贴上深色汽车贴膜,可 以有效避免由于玻璃有厚度而造成的重影现象,方便 寻找像的位置.本实验教学引导学生在已有经验的基础上自己 动脑筋思考改进实验,培养学生实验设计能力和动手 创新能力,注重学生科学思维的提升•3使用自制平面镜成像装置进行科学探究的步骤 方法3. 1 联系实际、应用迁移,创新设计实验装置教学片段如下:教师:同学们已经在镜子中看到了自己的像,那 么,镜中的像和物有什么关系呢?学生甲:镜子中的像和物体等大,我举左手,像举 右手,所以我猜想像和物体左右相反•但是像是正 立的.学生乙:我觉得当我靠近平面镜,我镜中的像看 起来变大了,所以我认为像与物不等大.教师:这些是大家关于像和物大小以及形状上对 称性的猜想,到底是否正确呢?我们可以用实验来验学生:把笔拿到像的位置上去比大小.教师:(按照学生说的操作,发现镜子前的笔一拿 开,它的像也不见了•)我们该怎么办呢?有没有好方 法,既不用拿走镜子前的笔,又可以判断像与物体大小关系呢?学生:拿一支与原来镜子前物体一样的笔当作物 体与像去比大小.教师:同学说得很好,这就是等效替代法•我们用 一个与镜子前成像物体一样的物体代替前方物体去 和像比大小•(接着教师按照学生说的操作,发现在镜 子前面只看见像,却看不见移过去的那一支笔)•那么我们可以怎么改进这个实验呢?学生一时想不出来,教帅播放事先准备好的一个 实验,让学生观看,从中受到启发.教师播放水中蜡烛实 验视频如图5所示.视频中 教师将水倒入玻璃杯并加满,但是蜡烛的火焰却没有 熄灭•这是为什么呢?此时图5视频中镜头拉远,学生发现原来我们看到的透明玻璃板后的景物不是真燃烧着的蜡烛.燃着的蜡烛在玻璃 板的前面•通过视频播放的水中蜡烛实验,学生自然 而然想到了探究平面镜成像实验,为了方便比较像和 物的大小关系,我们也可以不用平面镜而用玻璃板.教师:刚才有的同学猜想像与物是左右相反的, 那么对于成像物体我们有没有要求呢?学生:为了区分方向,我们可以选用上下左右都 不对称的物体.教师:(教师拿出F 型塑料激光雕刻物体)如何放置物体呢?物体一定要与镜面平行吗?学生:随意放都会成像,都可以探究像与物的 关系.教师:(按照学生说的操作,发现有时候物体不在 水平面上,很难找到像•)我们可以怎么改进呢?学生:成像的物体所在的平面最好能动.教师:一般的玻璃板有厚度,我们看一下成像的 • 14•中学物理Vol.37No.222019年11月时候会有重影现象,有什么办法可以改进呢?学生:在其一面贴上深色汽车贴膜.教师:好,我们再来看一下,结果只能看到一个像.最后,教师按照学生的设计拿出自制教具(如图4所示).设计思想:联系实际,通过观察镜中的像,建立像与物的关系的猜想,充分暴露学生的前概念•为了完成探究实验,教师不停地启发,适时追问,借助水中蜡烛实验来让学生迁移想到用玻璃板代替平面镜,同时使学生明确要探究像与物体的大小,研究在各种放置情况下所成的像需要怎样的实验装置,以及如何避免重影现象.3.2小组合作组装实验仪器,操作探究平面镜成像规律教学片段如下:教师:现在请同学们四人小组合作,把我们的平面镜成像实验仪器安装好并开始探究.学生组装好如图6所示,将一个F型成像物体放于平面镜前的方格纸的任一交叉点上,透过平面镜看到镜后面的虚像,学生再把另一个大小形状一样的F 形物体放到虚像的位置进行比较,多次实验,得到平面镜垂宜于成像物体所在平面时的成像规律.接着,学生调节平面镜与成像物体所在的平面的夹角使之成锐角如图7所示,探究物体不与镜子平行时的成像规律•将一个F型成像物体放于平面镜前的方格纸的任一交叉点上,同样透过平面镜看到镜后面的虚像,学生再把另一个大小形状一样的F型物体放到虚像的位置进行比较,多次实验,得到平面镜与成像物体所在平面成锐角时的成像规律.最后,学生调节平面镜与成像物体所在的平面的夹角使之成钝角,探究物体不在镜子正前方时的成像规律•放上F型成像物体,以及用另一个完全一样的F 形物体找像时,可以得到如图8的情况.多次实验,便可以得到这种情况下的成像规律.教师:同学们综合三种情况的探究实验,你们得到了什么结论.学生:平面镜成的是虚像,像与物相对镜面是对称的•设计思想:在学生自主设计实验后,让学生自主操作探究、自主发现规律•而且借助改进和创新的自制教具,探究多种情况下的成像情况,拓展了学生的思维,同时使得书中的结论更具普适性.图83.3由“三维到二维”,从实践探究到思维探究教学片段如下:教师:刚才我们通过自制教具实验探究得到了平面镜成像的规律.解决光学问题我们还有一种重要的方法就是画光路图法,现在请你用作光路图的方法,在白纸上画出F型物体所成的像好吗?学生通过光的反射定律作图,找到了像,从理论上也分析得到了平面镜所成的像是虚像,像与物等大,像与物的连线与镜面垂直,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,即像与物相对镜面对称.设计思想:从实际的利用自制教具探究,从三维空间来认识平面镜成像,到让学生自己画光路图从二维空间上来认识像,培养学生从实验到理论分析,动手动脑学科学完成科学探究的全过程.以上是对平面镜成像创新实验应用的部分教学片段•从学生课后反馈的情况以及学生的检测数据获知,该实验在教学各方面基本都优于传统的平面镜成像实验仪器的课堂教学•特别体现在以问题为主导、以探究为主线、以拓展学生思维为主要目标的教学方面表现尤为突出,经过课堂的反复尝试应用,效果特别理想.参考文献:[1]曾新基.平面镜成像实验的改进[J].中学物理,2017, 35(06):27+37.[2]陈刚.也谈“探究平面镜成像”实验的改进[J].湖南中学物理,2019,34(07):55-56.[3]李绪玉.探究平面镜成像实验过程改进[J].中学物理教学参考,2019,48(12):59.[4]张兴叶.探究平面镜成像特点实验的反思[J].中学物理教学参考,2019,48(12):94.[5]左薇薇.以趣促思,让学生的学习更有激情——以“平面镜成像”为例谈初中物理的教学优化〔J].中学物理教学参考,2019,48(10):74-75.[6]韩玉玲.初中物理平面镜成像实验的改进[J].中国现代教育装备,2019(08):34-36.(收稿日期:2019-06-12)•15•。
探究平面镜成像特点实验的改进研究
探究平面镜成像特点实验的改进研究
平面镜成像特点实验一直是学习光学的重要内容之一,通过这个实验可以直观地观察
到平面镜成像的特点,并且增进对光学原理的理解。
目前的平面镜成像特点实验存在一些
局限性,比如只能观察到单一的成像特点,不能全面地了解平面镜成像的规律,因此需要
进行改进研究。
本文将对平面镜成像特点实验进行改进研究,探究实验的改进方向和方法,以及改进后的效果和意义。
一、实验的改进方向和方法
1. 增加实验内容:目前的平面镜成像特点实验通常只包括物体到镜前、镜后的成像
特点,可以尝试增加其他条件下的成像特点,比如物体在不同位置时的成像特点、不同角
度的入射光线的成像特点等,来全面了解平面镜成像的规律。
2. 使用不同类型的镜子:目前的实验通常使用平面镜,可以尝试使用凸面镜和凹面
镜进行成像特点实验,通过比较不同类型镜子的成像特点,来深入理解不同类型镜子的成
像规律。
3. 引入计算和分析:除了直接观察成像特点外,可以尝试通过测量实际成像的像距、物距等数据,进行计算和分析,以验证理论公式,并加深对平面镜成像规律的理解。
二、改进后的效果和意义
1. 增加实验内容可以全面了解平面镜成像的规律,有助于学生对光学原理的理解和
掌握。
3. 引入计算和分析可以使学生将理论知识与实际实验相结合,培养学生的动手能力
和分析能力。
结语:
平面镜成像特点实验是学习光学的重要内容,但目前的实验存在一定的局限性。
通过
对实验内容、实验材料和实验方式的改进,可以使实验更加全面、深入,有助于增进学生
对光学原理的理解和掌握。
希望本文的内容能够对相关研究和教学工作有所帮助。
《平面镜成像实验的改进与创新》实验设计
《平面镜成像实验的改进与创新》实验设计作者:王林来源:《新课程·中旬》2015年第04期【实验目的】1.探究并归纳平面镜成像的特点。
2.感知虚像的特点含义。
3.通过对“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录和等效替代法的运用,提高探究能力。
【实验原理】1.用玻璃板代替平面镜,以方便确定像的位置。
2.用两支同样的电筒以便于判断像和物的大小关系。
【实验器材】带轮子的玻璃板,两个完全相同的电筒,画好方格的塑板,背面有胶的彩色纸板,白纸。
【实验操作步骤】1.将玻璃板垂直放置在带方格的塑板上,对准刻度线,将亮着的电筒放在玻璃前,透过玻璃观察这个电筒成的像,像在哪儿?在玻璃板的后面,将底座转动,观察玻璃板的另一侧,将白纸放在刚才看到像的位置,纸上没有。
这不是实际光线组成的,所以得出平面镜成的像是虚像。
2.将底座复位,用另一个灭着的电筒在玻璃板的另一侧找到当前电筒所成的像,直到与像完全重合。
再换两个位置重做以上实验,可以得出像和物是等大的。
3.辅证实验:用彩色纸板粘在塑板上,让学生观察在镜中纸板的像占有几格,可清楚地判断像与物的大小关系。
4.再利用方格数出像和物到平面镜的距离,很方便得出结论:像和物到平面镜的距离相等。
5.利用数学中有关对称的相关知识,还可以得出:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
【实验效果】实验简单操作性强,实验现象明显,便于学生得出结论。
【实验创新之处】1.原实验中可见范围小,不能多角度地展示给学生观察,设计底座带轮子,可灵活方便向各个方向展示。
2.原实验蜡烛燃烧高度发生变化,像物难以重合。
另外,烛焰不稳定。
改用相同型号的电筒,易于重合且像清晰稳定。
3.用边长1厘米的方格纸代替原实验中的大白纸,不用尺量,就能很快观察到平面镜中“对称的像”,能准确说明物像等距。
纵线与平面镜垂直可直接观察物像连线与镜面垂直的特点。
4.实验的直观性和可操作性都很强,实验探究过程快捷、准确,具有较强吸引力。
物理人教版八年级上册平面镜成像的改进实验
二、实验原型及不中之处
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教材中平面镜成像的简易装置图: 该装置的不足之处:
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1、平面镜成像里像的位置,只有与像物连线相对的部分同学能看清,而在像物连线纵 轴线两旁的大部分同学无法看清。 2、在确定像、物与平面镜的距离时,由于平面镜位置不方便转动,学生无法直观看到 像、物与平面镜的距离,更无法做到准确地判断两者的关系。 3、实验时往往把点燃的蜡烛固定在平面镜前的一个位置,不便移动,实验显得单调, 不利于学生认识平面镜成像特点的普遍性。 4、像物位置不易确定。由于蜡烛横截面的直径相对于物(像)距偏大,中心位置的确定 既不方便,又不够准确,从而会给测量实验数据造成误差。 5、既不经济,又不环保。一张白纸只能用一次,浪费资源。 。
三、实验创新与改进之处
原装置由于上述的缺陷,导致实验效果很不 理想。于是我将原装置做了以下几个方面的 改进: 1、用棋盘代替白纸.棋盘的方格作为坐标, 便于准确找到蜡烛所成像的位置. 2、利用转盘的作用,可以让学生从各个角度 全方位的观察实验现象,从而使学生印象更 深刻,效果更明显。
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四、 实验器材
平面镜成像实验改进
陬市镇中学:左双林
一、实验在教材中所处的地位与作用
《平面镜成像》是光现象这一章的重点内容之 一,是在学习了光的直线传播与光的反射的基 础上,进一步学习认识平面镜成像的特点、原 理与应用。该实验不仅与生活联系紧密,而且 是学生首次接触“像”这个概念,更为学习凸 透镜成像打下了坚实的基础。所以,它既是重 要的基础知识,又具有承上启下的作用,不仅 把科学探究的学习和科学内容的学习放到同等 重要的地位上,更体现了“从生活走向物理, 从物理走向社会”理念。
3、找准成像位置,放置另一只蜡烛; 4、做标记,测距离,得出实验结论。
对平面镜成像的实验创新和改进
对平面镜成像的实验创新和改进作者:武淑荣张国华董秀云来源:《中学课程辅导·教学研究》2014年第11期物理学是一门以实验为基础的科学。
许多的物理知识,包括物理概念、定律和理论,都是在实验的基础上建立起来的。
物理实验生动、鲜明,既能提高学生的学习兴趣,又能提高学生的观察能力,带着好奇心观察实验,这是大部分学生的心理,怎样才能把学生的好奇引导到探究物理现象、提高创新思维能力上来,这是值得研究的。
我个人认为实验的创新,应主要强调实验的过程教学,并且实验时一定要让学生们看到清楚,明显的实验现象,必要时应该将教材中的实验材料进行改进创新,这样可以更方便的达成目的。
实验过程教学是物理现象和实验结论之间的纽带和载体,有了清楚过程、现象,才有得出正确结论的可能。
“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”。
“平面镜成像”实验改进与教学
2020年3月Vol.38No.06中学物理“平面镜成像”卖验改进与教学刘家勋(宜昌市外国语初级中学湖北宜昌443000)摘要:平面镜成像是初中光学反射现象中的重要内容,在生产和生活中有广泛的应用,本文从平面镜成像教学思考和实验中存在的问题进行了深入剖析,然后提出实验改进方案,利用改进方案对实验教学做详细阐述,符合学生的认知规律,也能培养学生的物理思维.关键词:平面镜成像;等效替代;实验创新;教学策略文章编号:1008-4134(2020)06-0024中图分类号:G633.7文献标识码:B1实验教学中的思考导致未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像无法重合,无法比人教版和粤沪版物理教材上在探究平面镜成像特点时,都直接采用了玻璃板和两只蜡烛来做实验,其实中间缺少了很多思维环节,不利于学生掌握等效替代物理方法,不能培养学生发现问题、解决问题的能力,学生失去了自我锻炼思维、自我提升的机会•这里学生有很多不明白的问题:为什么采用玻璃板而不采用平面镜?为什么要用两只相同的蜡烛?为什么点燃一只,另一只不点燃?为什么用未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合?等等.2实验中存在的问题器材稳固性会直接影响实验成功与否,如玻璃板竖直放在桌面上,如果支架不稳会导致玻璃板倾斜.较像与物的大小,也无法确定像的位置.还有如果玻璃板因支架不稳而倒在桌面上或者摔在地上,玻璃可能破碎而影响学生的安全;点燃的蜡烛移动或没放稳倒下会点燃桌面上的纸造成不安全因素等;实验的时间会受到一定的限制:如果多次实验时间稍长,点燃的蜡烛因为燃烧而逐渐变短,这样导致两个蜡烛大小不相等会使实验失败;实验会受到场所和环境的影响,本实验如果在黑暗环境进行会明显一些,如果教室里没有窗帘或者在某些明亮的场所,成的像会不清晰,影响实验效果;实验中物体和像都有一定体积,无法准确一一对应,给学生确定物点和像点造成困难,如何去找两个蜡烛的圆心,对学生的数学能力水平有作者简介:刘家勋(1974-),男,湖北汉川人,本科,中学高级教师,研究方向:初中物理实验改进.3实验改进几点感悟之所以要对空气压缩引火仪实验进行改进,就是因为师生在实验时,操作难度大,实验现象也不太明显等问题,长期以来,许多教师在教学时对这个实验都是进行讲解,不想或不敢去做,怕失败.经改进后,该实验在教学中应用效果非常显著,师生反映也不错•同时,改进后的实验装置在江苏省初中物理实验创新比赛中获得二等奖•从上述实验改进后并在之后教学过程中应用来看,笔者对改进的实验有几点感悟:(1)操作更方便•改装后的实验装置,师生操作时省时省力,过程也比较简单,不太复杂;(2)现象更明显•该装置改进后,无论学生操作上还是女教师操作上方便多了,同时实验材料使用柔软干燥的卫生纸,使实验现象更加明显;(3)思路更新颖.在常见的压缩引火仪上加装杠杆,使用时即使是力气较小的师生也•24•可以轻松操作,克服了原有器材中操作者力气小点火不明显的缺陷;(4)安装更稳定.整个实验装置是放在铁架台上的,并用铁圈固定好,使装置更加稳定,增强实验的成功率和安全性.参考文献:[1]颜沸,莫滨•空气压缩引火实验的改进[J].物理实验, 2017,37(11):56-58.[2]刘小兵.基于“空气压缩引火仪”的改进增强物理实验的教学效果[J].教育教学论坛,2013(43):245-246.[3]王准.空气压缩引火仪的改进[J].教学仪器与实验, 2010,26(10):13.[4]陈彬.再议压缩空气引火实验的改进[J].教学仪器与实验,2008(05):24,[5]李特祥.“空气压缩引火仪”实验成功的诀窍[J].实验教学与仪器,2003(04):19.(收稿日期:2019-11-11)中学物理Vol.38No.062020年3月一定要求,也会导致时间过长而影响教学进度;实验中因为多次实验,蜡油会滴在纸面上影响整洁度,不利于画线测量距离.3实验仪器的改进制作意义和价值:基于以上实验教学思考和实验器材的缺陷,笔者对原来的器材进行了创新和改进,重现了学生的思维过程,同时也从操作和安全上做了充分的考虑,让学生亲自感受,归纳得岀结论.制作材料:台签(有机玻璃)(如图1所示),茶色透明玻璃贴纸(如图2所示)、软镜子贴纸(如图3所示)、2只电子蜡烛、5mm方格坐标纸、刻度尺(如图4所示)等.4制作方法台签由两块2mm有机玻璃组成,四角嵌入强磁铁而吸合在一起;在一块有机玻璃一面贴上茶色透明膜就变成了茶色玻璃,另一块一面贴上软镜子当做平面镜,这样玻璃和平面镜就完美巧妙组合在一起了,合在一起是平面镜,拆开来就出现玻璃板,同时也能将二者对比,作用非常丰富.5实验仪器装置器材组装:展开图(如图5所示)、实验正视图(如图6所示)和实验俯视图(如图7所示).图5展开图图6实验正视图图7实验俯视图6教学过程、演示方法和解释6.1如何用最简单的方法比较两个物体(两个蜡烛)的大小比较两本书的大小,学生自然会想到把两本书合在一起进行比较;同理用平面镜实验,尝试比较像和物(手指)大小,学生会将手指贴在镜面上,这时是相等的,教师提出:这是一个特例,手指在镜前任何位置是不是相等的?像和物无法放在一起:物体移动到镜后,像消失,物不动,像不动,像却无法移动.6.2像和物都不动,如何比较像和物的大小可以找到与物等大的物体(因为像的大小未知),去跟像重合,从而引岀替代物.6.3若拿替代物去与像重合,遇到了什么困难能观察到模糊的像,但是替代物放到平面镜后却无法看到替代物,被平面镜后的涂层挡住,要想看到平面镜后的替代物,必须将涂层去掉,从而引出玻璃板,同时为使像更清晰,应该将蜡烛点亮.6.4为什么替代物不需点亮这时可以点亮替代物,或者在像一侧用强手电筒对着玻璃板照,发现看不清像或像模糊,为解决这个问题,替代物不点亮,同时采用茶色玻璃.问题导入层层推进,用替代法一一解决:用玻璃板替代平面镜,用未点亮的蜡烛去替代点亮的蜡烛,为学生后面实验的进行做了铺垫.7仪器的特点和用途仪器组装改进简单,可以完整引导学生的思维过程,将玻璃板从平面镜中剥离出来,呈现等效替代的物理方法.将平面镜和玻璃板结合起来,合起来是平面镜,让学生观察手指或铅笔,完成猜想,拆开就是玻璃板,来完成探究实验;采用茶色玻璃即使白天教室光线强效果也非常好,观察成像很清晰;用电子蜡烛去替代常用蜡烛,能始终让替代物与物体等大,且节能环保,不会滴蜡油,不会让学生惊慌失措,并能反复使用;为了让学生找到对应的点,笔者在蜡烛侧壁上画上了一条黑色竖线,当两黑色竖线重合时,下端的点就是物点或像点;有机玻璃透明度高成像清晰,不易破碎安全系数高,底座宽度5cm稳固,不易翻到,底座透明便于将镜面与坐标纸上的线重合,可以减小误差;用坐标纸替代白纸,有利于学生直接比较距离和观察垂直特点.参考文献:[1]彭前程,杜敏.义务教育教科书八年级物理(上册)[M].北京:人民教育出版社,2012.[2]束炳如,何润伟.义务教育教科书八年级物理(上册)[M].上海:上海科学技术出版社,2012:57.[3]陈涛,刘全民,刘东利.“做功改变物体内能改进实验”[J].中学物理,2019,37(06):30-32.[4]陈刚.也谈“探究平面镜成像”实验的改进[J].湖南中学物理,2019,34(07):55-56.[5]李绪玉.探究平面镜成像实验过程改进[J].中学物理教学参考,2019,48(12):59,(收稿日期:2019-11-25)•25•。
初中物理平面镜成像实验的改进
总第312期2019年4月实验创新与教具制作初中物理平面镜成像实验的改进韩玉玲摘 要:平面镜成像是初中物理中的一个重要实验,也是非常经典的一个实验。
在初中物理新课标中,平面镜成像实验被归为初中学生必做的20个实验之一。
但是,教材中的实验由于在器材方面受到限制,所以在对实验进行操作时,很容易出现误差,会影响实验结果的准确性。
通过对实验进行改进,能够达到更好的实验效果,帮助学生更加直观地学习平面镜成像的相关知识,在此对初中物理平面镜成像实验的改进进行探讨。
关键词:初中物理;平面成像实验;改进作者简介:韩玉玲,本科,一级教师。
山东省青岛西海岸新区宏德学校,266400实验是初中物理的重要组成部分,通过对实验的学习,能帮助学生发现并弥补自己学习中的不足,还能锻炼学生的动手操作能力和知识运用能力。
所以,实验器材、实验过程都十分重要。
平面镜成像实验是每个学生都应掌握的实验,通过对该实验的改进,可提高学生的学习效率。
一、现行平面镜成像实验及其不足分析1.课本中的平面镜成像实验初中物理教材中的平面镜成像实验比较简单,在桌面上铺一张大纸,纸上树立一块玻璃板作为平面镜。
然后,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。
再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着放在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。
这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置,在纸上将这两个位置记录下来。
在实验过程中,注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
教材中要求学生在做这个实验时,要重复做一次。
用直线把两次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,将测量结果记录在表格中。
然后,在教师的引导下,学生分析蜡烛及蜡烛的像在位置上有什么关系,它们之间的大小又存在怎样的关系?通过实验,结合教师的讲解,让学生掌握平面镜成虚像、平面镜的应用等知识。
2.实验中存在的误差分析在课本中的平面镜成像实验中,采用的是玻璃板,由其充当平面镜。
探究平面镜成像特点实验的改进研究
探究平面镜成像特点实验的改进研究
平面镜成像实验是物理实验中常见的一个实验。
它主要通过平面镜对光线进行反射,
研究光线的传播规律以及平面镜成像的特点。
传统的平面镜成像实验存在一些局限性,例如实验结果不够准确、实验步骤复杂等。
为了改进这些问题,我们可以从以下几个方面进行研究:
1. 实验材料的优化:选择高质量的平面镜作为实验材料,确保反射表面的光滑度和
清晰度。
可以使用光学仪器来调整镜面的倾斜度和角度,以提高实验的准确性。
2. 光源的改进:采用高亮度的光源,例如激光器或LED灯,以获得更亮的光线。
可以加入滤光片,调节光源的亮度和颜色,以便更好地观察和记录实验结果。
3. 实验环境的控制:在实验期间,我们应该将实验室的环境保持干净、安静和稳定。
避免空气中的颗粒物和震动对实验结果的影响。
还可以使用黑色防潮箱或遮光板等器材,
以防止外界光线的干扰。
4. 数据采集与分析:在进行实验时,我们可以使用数字摄像机或计算机等设备来记
录实验过程和结果。
通过对图像和视频的采集和分析,可以获得更准确的数据,并进行更
详细的研究和讨论。
5. 实验步骤和操作的简化:通过简化实验步骤和操作流程,减少实验误差的可能性。
可以使用直尺和标尺等工具来测量光线的入射角度和反射角度,而无需使用复杂的仪器或
仪表。
通过对平面镜成像实验进行改进研究,我们可以提高实验的准确性和可靠性,获得更
准确、更详细的实验结果。
这些改进不仅对于进一步研究光学原理和现象具有重要意义,
也可以为实际工程和应用提供参考和指导。
指向科学思维的平面镜成像实验改进
实验研究七也縛教学参考第49卷第12期202阵12月指向科学思维的平面镜成像实验改进蒋炜波(清华大学附属中学北京100084)文章编号:l〇〇2-218X(2020)12-0048-03中图分类号:G632. 42 文献标识码:B摘要:平面镜成像是初中物理光现象的核心内容,通过实验来探究平面镜所成的像与物体的大小和位置关系,是学生学习平面镜成像特点的重要手段。
从科学思维角度分析了学生对平面镜成像实验的认知困难根源,并据此提出了对实验的改进建议。
关键词:平面镜成像;科学思维;实验逻辑;实验改进_、教材对平面镜成像实验的处理平面镜成像实验是初中物理教学的重点,也是学生实验探究的难点。
人教版教材利用蜡烛和玻璃板进行平面镜成像的实验,如图1所示。
教材中 写道:实验时在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,透过玻璃板可以看到它在玻璃板中所成的像A';再拿一只外形与A相同的不点燃的蜡烛B,竖 立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的 像A'完全重合,此时£i的个位置就是蜡烛A的像, 的位置。
在纸上记录下两只蜡烛的位置,并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同[1]。
沪科版 教材采用了与人教版类似的处理方式。
图1人教版初中物理教材平面镜成像实验趣味性和吸引力,提高了实验教学的质量和效果。
教师实施以行动研究为路线的教学实践,为学生树立了榜样、让课堂充满活力,也培养了学生的劳动意识和创新意识。
实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容,是培养创新人才的重要途径。
中小学校要针对不同学段的教学要求精心设计实验教学内容,组织开展好基础性实验和拓展性实验(含探究性实验、创新性实验、综合性实验等)[3]。
教师在设计实验教学内容和实施教学过程中会不断发现新的教学问题,探索新的教学途径,北师大版教材并没有明确给学生提供实验的具体步骤和操作,而是在确定使用玻璃板替代平面镜以后,要求学生自己设计实验方案并选择实验仪器,给学生留下了较大的自我发挥空间。
