初中科学平面镜成像实验的改进研究

初中科学平面镜成像实验的改进研究
作者:郭进杰
来源:《赢未来》2018年第02期
摘要:平面镜成像实验是初中光学中重要的学生实验,但由于直接用平面镜无法观察到镜后面的像,便都采用玻璃板来代替平面镜,但这样一来成像效果不明显,也无法证明所成的像在镜的另一侧.通过研究,本人对平面镜成像实验进行了改进,能很好地纠正了学生的前概念“平面镜所成的像在镜子里面”;解决了立体空间像与物的对应关系,形象地说明像与物左右相反;避免了使用玻璃板前后两个面都能成像等不利因素.
关键词:初中科学平面镜成像实验改进研究
在2011年教育部颁布的《课程标准》中有这样的要求:在教学中应该鼓励学生自己动手、自己探索科学规律,提倡探究性的教学方式。

因此在初中科学教学中,我积极引导学生主动探究,特别是对“平面镜成像”这一实验做了大胆改进,《平面镜成像》是初中科学教学中的重点内容,要想让同学们很好地了解“平面镜成像的性质”,光靠老师的讲解是不行的,而应该通过实验来达到目的。

“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。

一、对实验的改进
1.玻璃板应该选择薄玻璃,厚度为3mm,尺寸大小为12cm×15cm,边缘用砂轮打磨,防止实验时锋利棱角划伤学生。

2.纸张选用8K白纸,在白纸的中间画一条线。

3.选用点燃的蜡烛作为物体,蜡烛的高度在10cm以下,以一根长蜡烛一分为二为宜。

4.在成像一侧的白纸上,放上一张蓝色复写纸作为背景。

【实验过程】在白纸的中间画一条线MN作为平面镜的位置,线上竖立一块薄玻璃板(玻璃板与线重合)作为平面镜,实验时在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,用铅笔描出蜡烛在白纸上的横截面位置,在玻璃背面的白纸上,放上一张蓝色复写纸作为背景,在玻璃板后再放一支未
点燃的同样蜡烛,移动蜡烛,直到从玻璃板前看来这支蜡烛好像点燃一样,即让它恰好与蜡烛所成的像在同一位置,用铅笔描出镜后蜡烛在蓝色复写纸上的横截面位置,通过复写印在了白纸上。

取出白纸,找出蜡烛及蜡烛像的横截面圆心的点的位置分别标为S和S′,连接SS′与平面镜所在直线MN相交于点O,用刻度尺量出SO与S′O两线段的长度,并做比较是否相等。

用直角三角板判断SS′与MN是否垂直。

可将上述8K白纸用透明胶带贴在黑板上,对实验结果进行反馈矫正。

重新摆放好实验装置,改变物距,按前面的步骤重新实验。

归纳分析数据,总结得出平面镜成像规律。

二、改进实验的优点
1.使用薄玻璃,避免玻璃两个表面都成像对实验的影响,几乎没有学生发现有两个像的情况。

2.玻璃选用面积小的规格,成本低,用玻璃店的下腳料即可;面积小,不易破损,防止伤到学生;而且搬运存放都比较方便,这体现了对学生及实验老师的人性关怀;边缘用砂轮打磨,防止实验时锋利的棱角对师生造成伤害。

3.用点燃的蜡烛代替棋子作为物体,容易观察到蜡烛火焰清晰的像,符合实验的直观性、可见性、可操作性。

4.用蓝色复写纸作为背景,颜色较深,便于观察到蜡烛火焰清晰的像;而且容易将像的位置复写在下面的白纸上,该方法简便易行。

5.蓝色复写纸可以反复使用几十次以上,用后及时回收保存,实验成本低。

6.将实验的8K白纸用透明胶带贴在黑板上,对实验结果进行反馈矫正。

做法新颖、直观、醒目,反馈方案简便易行,效果较好。

7.将演示实验改进为分组活动,方案简便易行,教育成本低廉,课堂上学生学习参与热情高涨,探究学习气氛活跃,教学效果较好。

我们认为,对课本实验是编者的设计,是别人的经验总结,对于一线的教育工作者,如不加思考拿起器材就动手实验,往往会造成实验的失败。

教材编者的实验设计,我们要反复推敲,反复演练,抓住要害,保证实验的顺利成功。

有些实验可能编者考虑还不够周全,需要适当进行改进,我们在改进实验时,尽量利用身边材料,简单易得,学生一方面可身临其境,自己驾驭实验,另一方面树立科学就在身边,变废为宝的思想,增强对知识的理解及节约环保的意识,并考虑如何降低教育成本。

另外在分组实验中,清晰的实验现象,明显的实验效果,还能提高学生观察和实验的能力,且使学生对科学学习有着长久的动力,增加了学生对实验及结论的可信度。

三、实验教学总结
(1)通过画光路图来解释像是怎样形成的。

(2)从两方面准确地确定像的位置,一个是实验中直接观察像的位置,另一个是通过光路图确定。

(3)明确地看到物距和像距相等,并且证明了像的大小等于物体的大小。

关于平面镜成像的实验教学设计是以科学探究为中心,注重科学猜想和验证,教师在整个实验教学中只是起到引导作用,采用“半放”甚至“全放”的方式,让学生自己去发现问题、解决问题。

在探究的过程中注重对猜想的验证,让学生意识到任何一个结论的得到都是需要采用一定的方法来检验是否正确完善,并且所采取的方法要有科学性和可靠性。

参考文献:
[1]王春林.平面镜成像实验教学中的几点创新尝试[J].科学教师,2016,37(4):32―34.
[2]张友华.平面镜成像实验仪在教学中的研制与应用[J].中学科学教学参考,2015,44(1):71.
[3]徐稀琳.科学探究:平面镜成像――第十一届全国青年科学教学大赛一等奖教学案例介绍[J].科学教学,2015,37(4):47―50.。

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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

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是物理学教学中基础实验之一,通过该实验可以让学生更好地理解光的反射规律和镜面成像特点。

传统的平面镜成像实验存在一些局限性,如实验操作复杂、仪器不够直观等问题,影响了学生对实验的理解和学习效果。

对平面镜成像实验的改进研究具有重要意义。

本文将探究平面镜成像特点实验的改进研究,从实验操作、仪器改进、实验教学效果等方面展开深入讨论,并提出改进方案,以期为教学实践提供一定的参考价值。

一、传统平面镜成像特点实验的存在问题传统的平面镜成像特点实验一般采用光源、平面镜和屏幕进行配置,学生通过调整光源和屏幕的位置来观察镜面的成像特点。

该实验存在以下问题:1. 实验操作较为复杂。

学生需要通过不断的调整位置和观察实验现象来掌握实验规律,操作过程繁琐且容易出错。

2. 仪器不够直观。

平面镜成像过程需要通过屏幕来观察,学生很难直观地理解镜面成像的特点,限制了实验效果。

二、改进方案针对传统平面镜成像特点实验存在的问题,可以从实验操作、仪器改进、教学方法等方面进行改进,具体包括以下几个方面:1. 实验操作简化可以通过引入数字化技术,采用虚拟实验来替代传统的实物实验。

通过虚拟实验软件,学生可以通过简单的操作就能观察到平面镜成像的特点,避免了繁琐的调整过程,使实验操作更加简化和便捷。

2. 仪器改进传统的平面镜成像实验仪器不够直观,可以考虑引入一些新的仪器来替代传统的设备。

可以使用光学成像仪来观察平面镜成像过程,该仪器结构简单、操作方便,并且成像效果更加直观,能够更好地展示镜面成像的特点。

3. 教学方法改进在实验教学过程中,可以采用多媒体教学手段,通过视频、图片等形式展示平面镜成像的特点,让学生更直观地了解镜面成像过程。

可以结合实际生活中的应用场景,引导学生深入思考,提高他们对实验内容的认识和理解。

三、改进实验的意义和影响改进平面镜成像特点实验具有重要的意义和影响,包括:1. 提高实验效果。

探究平面镜成像特点实验装置改进与教学

探究平面镜成像特点实验装置改进与教学

2021年4月Vol. 39 No. 08 中学物理•实验研究•採丸平面镜成像特点卖验裝置改进与教学江耀基(江西省安福中学江西吉安343200)摘要:针对教材中探究平面镜成像特点实验装置中存在的问题,提出三个改进方案,首先,利用彩色灯泡代替蜡 烛使成像更稳定,避免像的不稳定性给实验带来的影响.其次,利用激光笔照射刻度尺,方便直接读取物距和像距及观察像与物连线与平面镜的位置关系.再次,利用可旋转的实验台面,实现从不同角度操作与观察实验.通过实验改进旨 在让初中物理实验教学更加高效有序开展,确保实验的成功率,促进学生深度学习.关键词:平面镜成像;彩色灯泡;激光;旋转底座;实验教学中图分类号:G633.7 文献标识码:B 1教材实验存在的缺陷探究平面镜成像的特点是八年级物理(上册)人教版教材中的学生分组探究实验,它既是本节教学的 重点,也是学生学习的难点•为了突破该知识点,教材上安排了如图1所示的探究实验装置•在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,把一支点燃 文章编号:1008 - 4134(2021)08 - 0028 - 03的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后的像.再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻 璃板后面移动,直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全 重合,这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置•移动蜡烛重做实验,在纸上分别记下两个对应的位置,用直线把两个对应的位置连接起来,并用刻度尺分别测基金项目:江西省教育科学“十三五”规划2020课题“以创新实验促进初中物理深度学习的实践研究”(项目编号:20PTYB190). 作者简介:江耀基(1976 -),男,江西安福人,本科,中学高级教师,研究方向:物理教学和实验教学.从图4可知,两所学校各分数段人数占比差异较 小,均分接近,具有可比性.在后进生方面,20至29 分、30至39分两个分数段两校差异非常小.经过一个半月的实验干预后,中考各分数段占比如图5所示.0.30.250.20.150.10.050由图4和图5可知,我校分数在30至39分的学生占比明显要比对比学校的占比低通过对比我校该分数段学生占比和对比学校该分数段学生数占比,发 现我校该层次学生占比仅为对比学校的一半•说明应 用网络空间进行后进生辅导,对提高后进生成绩的效• 28 •90-10080-89 70-79 60-69 50-59 40-49 30-39 0-30—北师大附校-“…对比学校图5中考各分数段人数比例对比果非常显著.4结语后进生的转化是一项漫长而艰辛的工作,但却也是一线教师不得不面对的难题•本实验借助在线作业的推送让后进生在物理中考中取得较大的进步,说明这种教学辅导方式对后进生是有效的.教育信息化是 时代发展的产物,作为一线物理教师,应该积极探索教育信息化与学科的融合,提高课堂效率,让“互联网+教育”更好地为师生服务.参考文献:[1] 陈显灶.在线作业在物理教学中的应用与分析[〕]•中国现代教育装备,2020(22) :23 -25.[2] 邓传新.基于互联网+初中物理分层教学教学模式的实践探索[J ].科学咨询(教育科研),2020(12):203 -204.[3] 程思岳,许初埴.中小学教师信息技术应用能力培养探究[J ].课程•教材•教法,2016,36(11) =107 -111.[4] 郑行军.基于互联网平台的物理习题设计原则[J ].中学物理,2017,35(09) :29 -30.[5] 郭正荣.关注物理后进生群体之我见[J ].中学物理,2014,32(24) :75,(收稿日期:2020-12-17)中学物理Vol.39No.082021年4月出它们到玻璃板的距离,将实验数据记录在实验表格中•在教学实践中发现,上述探究实验在具体的操作时存在如下一些缺陷:(1)教材中通过观察玻璃板后面未点燃的蜡烛与点燃蜡烛在玻Z璃板中像是否完全重合来说明像与图1物的大小相等,但由于玻璃板前面的蜡烛会不断烧短,而后面的蜡烛不变,势必导致像与物无法完全重合现象的岀现,同时蜡烛燃烧产生的浓烟也会污染教室环境;(2)实验中需要改变蜡烛的位置多次重复实验,记下多个像与物的位置,并用直线连接物与对应的像点,然后用刻度尺分别测出物距与像距,找出像与物的连线与镜面的关系,步骤繁琐,实验中若物与像点定位稍有偏差就会出现物距和像距不等或连线与镜面不垂直等现象出现;(3)利用图1的实验装置进行学生分组实验时,只能由一个同学单独完成实验操作,且只能从一个方向观察像与物是否完全重合,导致小组的其他同学无法参与实验,失去了分组实验意义.2改进创新实验方案2.1改进创新实验装置2.1.1实验材料两块20cm x 40cm x1.8cm免漆板,一块20cm x 20cm x0.3cm的茶色玻璃板,两块20cm x5cm x 1.8cm免漆板,一段直径D,=7.5cm、长为10cm的PVC水管,一段直径0,=&5cm、长为10cm的PVC 水管接头,两把量程为0-20cm的钢尺,两个相同的彩灯,两个5cm x5cm x8cm拼接而成的长方体,四只相同的激光笔(带聚光头)•2.1.2制作方法(1)在两块20cm x40cm免漆板中央用打孔器分别打一个直径为8.5cm和7.5cm、深为5mm的孔,用胶水分别把PVC水管和接头管固定在两块免漆板上,接PVC水管的一块作底座,另一块作实验台面.(2)在实验台面中间(10cm处)用锯锯一条深为3mm的缝隙,把玻璃板安装在实验台面的缝隙中,在实验台的侧面分别用两块20cm x5cm x1.8cm免漆板夹住玻璃板,并用钉子在实验台面的底面固定死侧板.(3)将两把量程为0-20cm的钢尺用胶水固定在实验台侧面的免漆板的同一直线上,零刻度线分别紧贴玻璃板.(4)在距离5cm x5cm x8cm长方体底部上方1.5cm前后方向上钻一个直径为1.5cm孔,距离底部4.5cm左右方向上钻一个直径为1.5cm孑L,前后、左右两孔要对称.(5)用热熔胶把两个彩灯固定在长方体的正中央,同理用热熔胶把激光笔套也分别固定在长方体前后、左右两个孔中,如图2所示,待热熔胶干后,将激光笔插入激光笔套中即可使用.2.1.3实验装置结构图改进创新后的探究平面镜成像的特点实验装置如图3所示.图32.2改进创新实验方案用彩色灯泡代替蜡烛,提高成像的稳定性,实验更环保•针对缺陷(1):我们用两个大小相同颜色不同的彩色灯泡代替两根等长的蜡烛,开启灯泡当调节到物与像完全重合,此时无论从玻璃板前后的哪个方向观察,始终能看到像与物大小相等,大大提高了成像的稳定性.另外彩色灯泡在使用过程中也不会产生污染物,避免了环境污染.用激光笔照射刻度尺,直接读取物距和像距及观察像与物的连线与平面镜的位置关系•针对缺陷(2),我们采用四只激光笔,在实验台面上放置彩灯后,开启两彩灯,以一彩灯为物,另一彩灯为像,调节两彩灯的位置,直至像和物完全重合,由于彩灯是圆形,各个角度均能重合,但彩灯的底座是方形,底座的像与物未必重合,四只激光笔分别安装在底座的前后、左右方向上•当开启两个彩灯座中上方的两支激光笔对射时,对两彩灯再次进行微调,使左右两束激光相互重合,这时的像和物才算是真正完全重合.接着,再开启两个灯座中下方的两支激光笔,使两束激光分别照射到玻璃板两边侧板的刻度尺上,确定物和像的位置,方便直接读出物距和像距的大小关系.由于三束激光•29•2021年4月Vol. 39 No. 08 中学物理和后面的刻度尺组成的是个矩形,玻璃板与刻度尺也是垂直,所以当两束激光重合时,根据几何原理,光束 一定与平面镜垂直,即像与物的连线与平面镜垂直, 减少了定位、连线、作图、测量等繁琐的实验操作.利用可旋转的实验台面,实现从不同角度操作与观察实验•针对缺陷(3),我们用一节PVC 水管,用胶 水固定在实验台面底部中央,另一节为与该型号相同的水管接头,也用胶水固定在实验底座的中央.实验时只需将实验台面下的PVC 管套入底座上PVC 管的 接头中,就可以使实验台面实现360。

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

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

平面镜成像实验的改进
的 , 法 探究 像与 物体 的位 置相 反—— 轴 对称 关 系。 无 5 2支 蜡 烛 的 底 部 一 般 是 圆 的 , 容 易 确 定 物 体 . 不
像与物体 的对称性极 为方便 。这样 设计既增 加 了知识
生成 的环 节 , 强了可信度 , 增 同时又 增加 了学 生实验操
作的趣味性 , 学生乐于参 与科 学探究活动 。 让 改进后 的实验 装置 如 图 1 所示 。
直通 过 平行 玻璃 板 , 由于 折射 而 发生 “ 移 ” 往 往会 平 ,
面镜 ( 铝塑板 上 中线 ) 的轴对 称关 系 。 5 像的替代物用 的是橡皮泥 。 皮泥较软 , . 橡 方便 学
使观 察 到的像 和物 体不 是轴 对称 的 。
2 在蜡 烛 成像 中 , 焰 的亮 度很 大 , 是 蜡 烛 自 . 火 但
泥 替 代 的像 “ 观 真 实 ” 在 , 比像 与 物 体 大 小 关 系 、 直 存 对
上成像 的亮度 差别 较大 。 3 实 验 中 使 用 2支 “ 全 相 同 ” . 完 的蜡 烛 , 比较 在 像与物体大 小关系 的环 节中 , 识缺少预设 就 已经 “ 知 生 成” 。学生 不能 自主探究 得到 像 和物体 大小 相等 这一 规 律 . 这一 知识 的生成 较 为模 糊 , 对 理解 不深 刻 。 4 点燃 的蜡 烛 和替 代蜡 烛 都是 竖 直立 在 桌 面上 .
漏 斗颈部 , 后 关 闭导 然 气 管上 的玻璃 旋塞 , 继物 体替 代蜡 烛成像 。规 则物 体 内部有 发光装 置 , 以 可
根 据现 场光 线 观察 像 的亮 度 ,决 定 是 否需 要 打开 开
关 使 物 体 内 的 灯 发 光 进 行 补 光 , 高 成 像 的 亮 度 。这 提

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

探究平面镜成像特点实验的改进研究一、引言平面镜成像是物理学和光学学科中最基础的部分,也是初中和高中物理学和光学的教学重点之一。

平面镜能够成像,是因为它能把光线反射,折射和透射,使光线在平面镜内部的运动产生反射。

因此,平面镜成像实验是物理学和光学学科的基础性实验之一,一方面可以检验学生对光学原理的理解程度,另一方面也可以让学生亲自动手进行实验,提高其实验操作能力。

然而,传统的平面镜成像实验方法在实验便捷性、实验操作性,以及实验结果准确性方面存在一些缺陷。

这些缺陷包括平面镜内气囊会影响气泡的位置,激光束很难保证与试管中液体的垂直,视线直接与试管、液面必须在同一平面上,固定镜子或试管很麻烦且容易产生误差等。

为了解决这些问题,本研究旨在探究如何改进平面镜成像实验方法,提高实验的可靠性和准确性。

二、实验材料1.激光笔2.光屏3.平面镜4.显微镜玻片5.标尺6.粘土三、改进实验方法1. 实验原理放置一个平面镜,通过光线反射将图像投影到光屏上,使学生能够观察图像的变化,进一步了解平面镜成像的规律。

为了提高实验结果的准确性和可靠性,本研究采用了实验室内放置显微镜玻片的方法,将显微镜玻片放置在平面镜和光屏之间,用来调整光路。

2. 实验装置制作首先需要制作一个支架,用粘土将平面镜安装在支架上,以保证平面镜与支架之间的间隙。

然后将光屏放在支架的另一侧,并与平面镜保持一定的距离。

最后将显微镜玻片放置在平面镜和光屏之间,以调整光路的方向和角度。

3. 实验步骤1) 将激光笔对准平面镜,并通过光线反射将光束照射到光屏上。

2) 观察屏幕上的图像,并将图像的位置记录下来,以便进行下一次实验。

3) 使用显微镜玻片旋转平面镜和光屏的位置,使光线的方向和角度发生变化,并观察图像的变化。

4) 记录每个不同位置的图像,以获得更准确和可靠的结果。

4. 实验结果本研究采用的新方法在实验操作、实验准确性、实验结果获取等方面都有极大的改进。

实验操作变得更加简单快捷,不再需要安装气囊或固定试管,而是使用粘土对镜子进行支撑。

物理人教版八年级上册平面镜成像的改进实验

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


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。


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。

初中八年级(初二)物理 《平面面镜成像实验”的一点改进

“平面镜成像实验”的一点改进湖南省长沙市二十九中学丁业英“平面镜成像”是初中光学的重点内容,其成像特点的实验探究是本节的重点、难点。

按教材介绍的实验方法在实际操作时有以下不便之处:(1)蜡烛摆放具有不稳定性,容易倾斜、倒下,不易操作;(2)烛焰受通风影响易摇摆,造成物像不易重叠,且烛火存在安全隐患;(3)两根蜡烛一燃、一暗,点燃的蜡烛时间长烧短了,像比替身物短,难以使物、像大小保持相等,造成误差;(4)最后用直线把实验中蜡烛和它的像的位置连起来,用刻度尺测量它们到平面镜的距离来探究“物像等距”,很麻烦又浪费时间。

原实验装置图:如何改进以上不便,引导学生进行快捷、有效的探究,实验手段、仪器的创新和突破是关键。

我通过认真分析、精选实验器材、寻找了一些方便可取而又能较好地达到实验目的和效果的器材,设计了一些探索性的实验,使学生更愉快更轻松地接受并掌握这节课的知识。

1.实验器材和装置;围棋盘、红色点光源笔、电池、背面贴有双面胶的彩色纸板、贴有汽车防爆太阳膜的玻璃做平面镜。

改进后的实验装置图:2.主要优点:(1)用红色点光源笔、电池、彩色纸板代替蜡烛,更方便、安全、有趣,便于实验探究。

(用红色点光源笔如上图,可清晰地看到红色发光点在平面镜中的像点与发光点关于镜面对称、等距;可用大号、小号电池观察像的大小、并分别观察大、小号电池在镜中的像是关于镜面垂直对称还是斜着对称;还可用两节一模一样的电池做像与物重叠;把彩色纸板减成与棋盘两格、三格大小相等,背面贴有双面胶,可粘在棋盘上让学生观察在镜中的像占有几格,可清晰地判断像与物的大小关系。

)(2)用围棋盘代替原实验用的大白纸,不用尺量,学生就能很清晰地、很快地通过画有等距格子的棋盘观察到平面镜中“对称的像”,能准确地说明“物像等距”、“物像连线与镜面垂直”的特点。

(3)自制的贴有防爆太阳膜的大玻璃作平面镜,增大了虚像的可见度,拿电池去与像重叠很清晰,减小了实验误差。

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。

初中物理平面镜成像实验改进探讨

初中物理平面镜成像实验改进探讨平面镜成像实验是初中物理的经典实验之一,教育部颁布的《初中物理课程标准(2012年版)》将其列入20个学生必做实验。

在实验教学中,由于现有实验器材的局限性,该实验操作中会存在一定的误差,笔者尝试对该实验的现有器材进行改进。

一、现行实验出现误差的分析平面镜成像实验中使用的主要器材—平面镜是由平板玻璃制成的。

平板玻璃本身存在一定的厚度,而反射面在玻璃板的表面,实验操作中测量出的物距与像距数据不相等,而平面镜成像特点之一,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。

如果在实验操作中眼睛正对像的位置,数据的差就是玻璃板的厚度。

2012年南京市物理教研室在高淳某中学开设市级公开课《平面镜成像》,教研员许志老师评课时说,江苏省教研室组织省内部分初中物理教师进行实验操作技能竞赛,其中就有平面镜成像实验,操作结束后有关专家点评,由于玻璃板厚度会引起误差,所以平面镜成像实验数据记录表中物距和像距的数据不应该相同。

2012年《物理通报》第2期发表了昭通师范高等专科学校物理系吴德兰和秦萌的论文《平面镜成像实验的像距系统误差分析》,他们认为减小系统误差的方法有:(1)尽量选择薄的玻璃板;(2)尽量选择折射率小的玻璃板;(3)眼睛的位置尽量正对像的位置。

二、对该实验改进的一点设想笔者的设想是,将反射面设置在玻璃板的中间。

实验操作中,测量物距与像距时从玻璃板两侧的表面出发,测出的像距和物距数据就一样了。

当然这时的物距与像距不是从反射面算起,而是玻璃板两侧的表面,误差仍然存在。

三、改进实验器材的具体方法现有的器材有一层深色的涂层,这就是反射光的涂层。

这涂层的特点是既反射光又透光,类似于夏天戴的太阳镜片。

通过查找资料得知:镀膜玻璃可分为阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃。

(1)阳光控制镀膜玻璃,是对太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃。

这种玻璃具有良好的隔热性能,镀膜层具有单向透视性,故又称为单反玻璃。

(2)低辐射镀膜玻璃,是一种对远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。

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。

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