对平面镜成像实验评价标准的修改建议
《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。
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”。
平面镜成像实验的改进
平面镜成像实验的改进作者:曾新基来源:《中学物理·初中》2017年第03期摘要:平面镜成像实验是初中物理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:平面镜成像;实验;改进平面镜成像实验是初中物理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,所以教材建议用玻璃板代替平面镜,这样就可以观察到镜后面的像,也便于比较像与物的关系,这种方法一直以来都为大家所接受.但在一次实验中学生的问题引起了我的思考:为什么只能看到烛焰的像,而看不到整个蜡烛的像?为什么不能说烛焰的像在镜子里面呢?解释一番后,学生又说:这些问题都懂,但能否用实验来证明呢?带着这些问题,笔者认真思索并设计了如下的实验装置(如图所示).1仪器的制作将三块30cm×5cm的平面镜相隔5cm固定在木支架上,再将木支架垂直固定在50cm×35cm木板上,并在木板上画好方格线.用废硬纸片剪出一个较大的长三角形和一个较小的正三角形,并将正三角形镶在长三角形的底部,使长三角形能正立在地面上,为了便于比较将长三角形的其中一面的半边用红色颜料涂成红色,这样便制作成了一个树形物体(物体1).用同样的方法再做出二个大小相同(分别为物体2、物体5)、一个较大(物体3)、一个较小(物体4)共五个树形物体.最后再将物体5相对于平面镜位置处挖空,如上图所示,便于实验将物体5镶在平面镜内.从废弃的窗帘支架中截取二段长25cm的导轨,在其两端安装小滑轮.截取四段长35cm的铝合金槽固定在木底板上,将导轨安装在铝合金槽中,使导轨可以在木底板上左右移动.再从废弃的窗帘支架中取出滑轮,将滑轮安装在树形物体的底部.最后将制作好的物体垂直安装在导轨上,使其可以在木底板上前后、左右移动.2仪器的使用方法(1)将仪器放在水平桌面上,将物体1放在平面镜前,可以看见物体1在平面上产生“不完整”的像.(2)将物体5放在平面镜空隙中,无论怎样都不能把物体的像补完整,说明平面镜所在的像不在镜子里面.(3)将与物体1大小相同的物体2放在镜后,能够找到一位置,将像补完整,而其它位置却不能,说明此位置就是像的位置.说明平面镜所成的像在镜子后面.(4)观察物体1与物体2的位置所示的刻度相同,物体1与物体2的导轨在一条直线上,并与平面镜垂直.前后左右移动物体1,同时改变物体2的位置,使像变完整,同样可以看到物体1与物体2的位置所示的刻度相同,物体1与物体2的导轨在一条直线上,并与平面镜垂直.再用直尺穿过平面镜中间的空隙,同样发现物体1与物体2的对应点到镜面的距离相等,直尺与镜面垂直.从立体上说明像与物到镜面距离相等,像与物的连线与镜面垂直.(5)在此位置把物体2换成与物体1大小不同的物体3或物体4放在镜后,却不能将像补完整,只有与物体1大小相同的物体2才能把像补完整.说明像与物大小相同.(6)在平面镜的后面放一光屏不能接收到物体1的像,说明平面镜所成的像是虚像.(7)在物体1与物体2对应点上作一标记后,将它们并排放置,发现物体1与物体2的标记左右相反,说明像与物左右相反.3仪器的特点及用途本仪器制作简单,原料易找且便宜.操作简单、方便,对环境亮度没有特殊要求,成像清晰明了,很好地说明平面镜成像的特点;并能很好地纠正学生的前概念“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的不利因素;让学生明确只要是物体都能成像,而不至于认为蜡烛不能成像只有烛焰才能成像的错误看法;省去了学生描点连线,节省了教学时间,同时也减少了描点连线所带来的实验误差.参考文献:[1]马国福平面镜成像演示实验改进[J].中学物理,1994(4)[2]董大勇平面镜教学的改进与教学过程设计[J].中学物理,2012(1)[3]于跃平面镜成像实验的改进[J].实验教学与仪器,2011(1)[4]江薇平面镜成像实验的改进与思考[J].中学物理教学参考,2014(11)。
“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.
探究平面镜成像特点实验的误区与改进
10.3969/j.issn.1671-489X.2016.23.143探究平面镜成像特点实验的误区与改进◆薛海峰摘 要 针对在初中物理“探究平面镜成像特点”实验中存在的三种常见误区,通过实验和计算分析误区产生的原因,并提出解决办法。
关键词 平面镜成像;初中物理;实验中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2016)23-0143-03探究平面镜的成像特点是初中物理光学部分的基础实验,对学生理解、掌握和应用平面镜成像的特点,以及养成求实创新的实验素养有着重要作用。
“通过实验,探究平面镜成像时像与物的关系。
知道平面镜成像的特点及应用”,这是《全日制义务教育物理课程标准(2011版)》关于探究平面镜成像特点时的文字表述。
具体通过何种实验探究,课标并没有明确。
而现行初中物理多个版本,如人民教育出版社、上海科学技术出版社、江苏科技出版社出版的八年级物理教材,包括国外一些著名的物理教材[1],在内容安排上都不约而同地选用了平面玻璃来替代平面镜进行实验探究。
笔者以为这样设计的主要用意是方便学生确定虚像的位置与比较像物的大小,但是也容易给实际教学带来探究和认知上的误区。
误区一:用平面镜无法确定虚像的位置或比较像物的对于为什么没有选用平面镜来探究平面镜的成像特点,各版本教材编排过程中皆未做充分说明,教参中也未提供必要的参考,以至于许多教师误以为:平面镜不透光,用它就无法确定虚像的位置或比较像物的大小,所以不能直接用于探究平面镜的成像特点,只能改用平面玻璃。
在许多公开课和习题指导中常常可以看到这样的错误。
事实上,用平面镜探究平面镜成像特点是完全可行的,主要有以下两种方法[2]。
方法一:瞄准法。
如图1(a)和(b)所示,主要是通过直刻度尺,沿平面镜前直立铅笔两侧瞄准镜后虚像,并画出相应的延长线,从而确定虚像的位置。
方法二:拼结法。
如图2所示,另取一支同样的铅笔,放于平面镜后,并前后左右调节其位置,同时对着平面镜观察,当发现镜后这支铅笔的上部(实物)与镜前铅笔的下部在镜中所成的虚像正好重合,且不随视线左右调节而改变时,标记出它的位置,即确定了虚像的位置。
“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”实验的思考与改进
Vol. 42 No. 3 (2021)物 理教师P H Y S IC S T E A C H E R第42卷第3期2021 年•物理实验•“探究平面镜成像特点”实验的思考与改进朱传华(苏州高新区第三中学校,江苏苏州215163)摘要:比较了几种版本教材中“探究平面镜成像的特点”的实验设计,发现实验设计方案基本相同,都是用玻 璃板代替平面镜,用两支大小相同的蜡烛进行实验,利用镜后蜡烛与镜前蜡烛的像重合来确定像的位置和比较像与物体的大小关系.但探究像与物体大小是否相等的环节都是只用大小相同的蜡烛通过一次重合就得出结论,这样学生会质疑教师在预设结论,不是真探究.建议增加大小不同的物体进行实验,并改变物体的方向,给学生更充分的探究空间.关键词:科学探究;平面镜成像;实验改进1问题的提出2011年版《义务教育物理课程标准》指出“科 学探究学习方式是提高学生科学素养的一种重要而有效的途径”.[1]科学探究既是学生的学习目标,也是重要的教学方式,在教学过程中让学生经历科学探究的过程,可以让学生主动获取知识,领 悟科学方法,发展科学探究能力.《课程标准》附录1中列出了 20个学生必做的实验,“探究平面镜成像时像与物的关系”实验 就是其中之一.比较现行几个版本教材可以发现这个实验的设计几乎相同,如人教版、教科版、沪 科版和苏科版等都是采用玻璃板(或单面镀膜的茶色玻璃板)代替平面镜.用两支相同的蜡烛(苏 科版用棋子)进行实验.北师大版教材的实验设计过程较为开放,教材中没有给出明确的设计方案,而是让学生自己讨论制定计划、选择器材进行实验,在教师用书中给出的指导方案依然与其他版本教材相似.笔者认为这种实验设计方案存在预设结论的痕迹,留给学生探究的空间不足.本实验要探究的问题是像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么 关系?猜想是像的位置在平面镜后面,像与物体大小相等,然后设计并进行实验.实验中只选择了两只大小相同的蜡烛A和B,利用蜡烛B与A的 像重合来证明A的像和A大小相等,并由B的位 置确定出A的像的位置.但其实学生的生活经验是物体离平面镜距离越远,所成的像越小,实际教 学中就发现很多学生提出的猜想是“像与物体的大小不相等探究时因为这个实验设计中没有选择大小不同的物体,因而无法直接验证与A大小不同的物体能否与A的像重合,只能通过实验中 A的像始终与B大小相等来间接否定.所以原设计方案虽然能最终得出结论,但因为实验过程中只预备了两个大小相同的蜡烛,并没有为大小不相等的可能性做好探究准备,让学生怀疑这都是教师预先设置好的实验结论,进行实验探究不过是在“演戏”,是走过场的“假探究为了消除学生的这种质疑,笔者在教学过程中对实验设计做了一点改进,增加了形状相似、大小不同的物体进行 实验.2实验设计2.1提出问题平面镜所成的像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?2.2猜想与假设(1)像的位置在平面镜________(上/前/后);(2)像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离________(相等/不相等);(3)像和物体大小________(相等/不相等). 2.3设计实验借鉴苏科版教材中引人课题的魔术“浇不灭 的蜡烛”引导学生思考,如何确定像的位置?我们 可以利用玻璃既能成像又能透光看到玻璃后面物体的特点,用玻璃(单面镀膜玻璃)代替平面镜完成实验.2.4器材准备单面镀膜的茶色玻璃,固定玻璃板的支架,方 格纸,铅笔,刻度尺,直角三角形彩色纸板两组(其 中每组为形状相似、大小不同的三角形3个,上面 印有“F”形标记,两组三角形中“F”的位置相同,开56第42卷第3期2021 年物 理教师PH Y SIC S T E A C H E RVol. 42 No. 3(2021)口方向相反,纸板固定在燕尾夹中,做成简易支架 使三角形纸板可以竖直立在水平桌面上,如图1).图1直角三角形纸板两组2.5进行实验(1) 将方格纸放在水平桌面上,再将玻璃板用 支架固定竖直放在方格纸上,先让学生自己探究 出哪一面是镀膜的,将镀膜的一面朝实验者.[2](2) 将三角形纸板A 1取出放在玻璃板前,纸板与玻璃板平行方向放置,有字母的一面朝向玻 璃板,观察纸板在玻璃板中的像.(3) 将纸板B 3放在玻璃板的另一侧,手拿纸 板B 3在玻璃板后面移动,尝试使后面的纸板B 3 与A 1的像重合,在移动过程中眼睛位置不动,会 发现在某一位置时看起来纸板B 3与A 1的像能够 重合,如图2(a )图,但换个角度看就不重合了,如 图2(b )图,最终发现无论怎么移动纸板B 3,都无 法使其与A 1的像完全重合. 456(a)(b)图2小纸板与大纸板的像“假重合”(7) 将一张白色纸板竖直放在原来B 1的位置处,不透过玻璃直接观察白色纸板,发现上面没有A 1的像,说明平面镜所成的像是虚像.(8) 比较纸板A 1和B 1的大小,发现大小相 等,结合第(5)步,说明物体A 1在平面镜中所成的 像与A 1大小相等.(9)将纸板A 2与玻璃板平行放在玻璃板前面另一位置处,重复上面的实验,确定像的位置, 找到能与A 2的像完全重合的纸板B 2,比较B 2与A 2的大小,并用铅笔记录A 2、B 2上“F ”的位置,画出像与物体的连线,用刻度尺分别测出两个纸 板到镜面的距离.(10) 将纸板A 3与玻璃板平行放在玻璃板前面另一位置处,重复上述实验.(11) 将三角形纸板A 3取出放在玻璃板前, 纸板与玻璃板垂直方向放置,移动后面的纸板B 3, 使B 3与A 3的像完全重合,现象如图3.图3纸板竖直方向与玻璃板垂直放置(12)将三角形纸板A 3上的燕尾夹取下,将 纸板A 3平放在玻璃板前的方格纸上,同样将纸板B 3的燕尾夹取下,平放在玻璃板后面的方格纸上,移动B 3,尝试使B 3与A 3的像重合,现象如图4.图4纸板水平方向与玻璃板垂直放置(4)保持A 1位置不变,换用B 2替代上一步 的B 3进行实验,现象与上一步相似.(5) 保持A 1位置不变,换用B 1进行实验,发现 移动到某一位置时纸板B 1能够与A 1的像完全重 合,说明此时纸板B 1的位置就是A 1在平面镜中所 成像的位置.且纸板B 1的大小与A 1的像大小相同.(6)用铅笔分别在方格纸上记下纸板A 1和 B 1上“F ”的位置,并画出两纸板位置的连线,用刻度尺分别测出两个纸板到镜面(镀膜一侧)的 距离.3改进后的优点3.1器材简单易制原实验设计中用蜡烛做物体.利用了蜡烛点 燃后成的像较亮的优点,但在实验中蜡烛会越烧越短,从而出现后面不点燃的蜡烛无法与前面点燃的蜡烛的像重合的现象.本实验中用自制的直角三角形纸板,大小不变,且纸板和燕尾夹的组合简单易制.3.2便于发现结论本实验中纸板没有用等腰(下转第60页)57Vol. 42 No. 3 (2021)物 理教师P H Y S IC S T E A C H E R第42卷第3期2021 年(2)实验数据.图9蓝光光电流与反向电压实验数据(3)实验结论.遏止电压与光照度大小无关,与人射光的频率有关.当光照度一定时,频率越大,遏止电压越 大,光电子的最大初动能越大.4结束语通过自制的光电效应演示装置全面、量化完 成光电效应各项规律的探究,很好地突破了光电效应教学中的教学难点.通过探究式教学,激发学 生学习的欲望,培养物理学科特征的品质,最终内 化成适应个人的终身学习和社会发展所需要的核心素养.[3]参考文献:1杨继林,沈晨光电效应光子”教学设计[J].中学物理教学参考,2003(12):7—10.2曲英梅.计算机辅助中师物理教学(C A1)应用研究[D].济南:山东师范大学,2005.3沈金林.基于核心素养导向的物理实验教学思考[J].物理教学,2018,40(11) :23 —26.(收稿日期:2020— 08—19)(上接第57页)三角形,而用了左右不对称的直角三角形,且在每 一对大小相等的纸板上印有开口方向相反的“F”形标记,实验中可以观察到两个纸板看起来重合时“F”看起来也能够重合,又在原来的实验设计基础上增加了将纸板与玻璃板垂直方向放置的两次探究过程.通过以上多次探究实验学生比较容易发现平面镜成像时像与物体是关于平面镜对称的,这样更便于总结平面镜成像的特点,还能为后 面用对称法进行平面镜成像作图的教学打下基础.3.3消除学生质疑提供多个纸板来探究与物体大小不同的纸板有没有可能与像重合,而不是只用大小相同纸板来验证.消除了学生认为教师在预设实验结论,进行“假探究”的质疑.也让猜想“像与物体大小不相等”的学生感觉自己的猜想没有被忽视,在实验过程中得到了验证的机会.在实验教学过程中,要引导学生根据提供的器材经小组讨论与尝试后逐步得出实验设计的方案,不要由教师直接给出.査阅资料发现有研究者提出可以用大小不同的铁球和橡皮泥球,如果现成的铁球和橡皮泥球都不能和像重合,学生可以通过切削和修补将橡皮泥现做成大小合适的球作为替代物,更多 地体现探究思想.[3:这个方案也很巧妙,只是切削和修补橡皮泥球的过程需要的时间较长,且切 削和修补橡皮泥球至与像重合的操作难度较大,不如本设计方案提供的大小不同的三角形纸板简单易行.3.4自然突破难点实验中用与物体大小不同的纸板放在玻璃板后面进行探究时,如眼睛位置不动,能发现在某一 位置处后面的纸板也能与像重合,但换个角度看就不重合了.在后面的实验中确定了像的位置后,会发现比物体小的纸板能在像的前面某处看起来与像重合,比物体大的纸板能在像的后面某处看起来与像重合.此时学生能够联想到平时看远处的物体会感觉变小的现象,进而理解物体离平面镜越远时看起来像就越小,并不是像真的变小了,只是人眼因远近不同的物体视角不同而产生的错觉,自然就突破了“物体离平面镜越远,所成的像 越小”的错误前概念.参考文献:1中华人民共和国教育部制定.全日制义务教育物理课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2012.2吴敏芳平面镜成像的特点”实验误差分析[J].物理教师,2016(9) :43 —44,50.3王春林.平面镜成像实验教学中的几点创新尝试[J].物理教师,2016(4):32—34.(收稿日期:2020—08 — 01)60。
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。
对探究平面镜成像实验的改进与评价
2020年6月Vol .38 No . 12 中学物理对採堯平面镜成像卖验的改迷与评价田效军(东营市河口区实验学校山东东营257200)摘要:探究平面镜成像的特点是光学的一个重要实验,是学科核心素养培养的有效途径之一,传统的探究平面镜成像实验存在一些不足之处,本文就探究平面镜成像特点的装置问题、实验设计等易产生误差的地方进行改进,并对改 进实验进行评价,从而使探究实验达到最优化.关键词:平面镋成像;转盘法;不透明法;标记物法文章编号:1〇〇8 - 4134(2020)12 - 0040中图分类号:G 633.7文献标识码:BI 问题提出初中物理各大版本教材在“探究平面镜成像”的实验一文中,几乎都选用茶色玻璃板代替平面镜,这 样虽然能够看见物体的像,也能够看见茶色玻璃板后 面的另一个相同的物体,即便于确定物体像的位置, 但是在实验中,由于玻璃板始终存在一定的厚度,玻 璃板前后两个面都能够对物体成像,影响探究平面镜 成像的特点的归纳与总结.这样的探究实验产生的误 差可能较大,使学生对科学实验产生质疑,为此笔者 在书本实验的基础上对实验进行适当改进,以减小实 验误差,并提局实验效果.2教材实验回顾 2. 1 实验回顾如图1所示,通过茶色玻璃板代 替平面镜来观察成像情况,利用两个 相同的物体(如棋子)以及刻度尺、铅笔等比较像与物大小关系、像与物 分别到平面镜距离关系,并证明平面 镜成像为虚像.具体步骤如下:(1)将茶色玻璃板竖直放置在一张方格纸上,将棋子4放置在玻璃板前,看像在镜前还是镜后.(2) 将另一个相同的棋子B 放到镜后并来回移 动,使它与棋子4在平面镜中所成的像完全重合,此时棋子B 的位置就是棋子/I 像的位置.(3) 比较棋子4的像与棋子《的大小,以及棋子 /!与棋子/i 到玻璃板的距离关系.(4)将一张白卡片竖直放在棋子f i 所在的位置, 在镜后直接观察白卡片上是否有棋子4的像.(5) 改变棋子A 的位置,多次实验,寻找平面镜成 像的特点.2.2实验评价这样虽然能够粗略完成实验,让学生在简单实验 中识记平面镜成像的特点,也能让学生产生直观上的 认知作用,但仅有实物直观的效果,只能固定式、机械 式以及重复式地操作,不能激发灵感,更不能引起学 生情感上的共鸣,只能使学生在实验方面出现“一听 就懂、一看就会、一做就错”的问题,使学生对物理实验的学习动机弱化,以至消失,由于情感对认知活动 的增力效能,给我们解决当前初中学生物理实验动手 操作能力欠缺和学生学习动力不足的问题以新的启 示.因此,对本探究实验存在以下几点问题:(1)实验中往往会选择两个相同的物体(如棋子),这不就是间接告诉学生平面镜所成的像与物大小相等吗?违背了科学探究的基本原则,易使学生形成“伪探究、编造探究数据”的不良实验习惯;(2) 实验中是人眼透过玻璃板观察棋子B 与棋子4的像重合,然而人眼透过玻璃观察到的是棋子S 的 虚像与棋子/I 的虚像重合,这里涉及光的折射与光的 反射知识,由于棋子S 反射的光可能没有垂直人射到玻璃板上,导致棋子与其虚像会发生“侧移”,因此 会产生探究误差;(3) 由于茶色玻璃板存在一定的厚度,其前后两个面都能够对棋子4成像,这样就会造成棋子4经过玻璃板所成的像错位,不仅不易比较像与物的大小关 系,而且也不好测量像与物到玻璃板之间的距离 关系;(4)由于棋子本身不是光源,加上在探究实验时往往是在课堂上,白天光线有点强,棋子4经过玻璃 板所成的像较淡,极不清楚,不易观察像及像的位置,然而,有同学会利用手电筒照射棋子/!,使棋子4变图1作者简介:田效军(1%8 -),男,山东东营人,本科,中学高级教师,研究方向:初中物理实验教学研究.• 40•优点像清晰方便比较距离实现多次探究3.2 实验改进2: “不透明法”探究平面镜成像特点 实验器材:梳洗用的小镜子2块、完全相同铅笔2 个、红纸、直尺1把、不锈钢框架、水平桌面及白纸等.设计意图:为了减小因光线强导致平面镜所成的 像不清楚而产生的误差,可以直接利用梳洗用的小镜 子代替茶色玻璃板进行实验,只是需要在原有实验的 基础上进行适当调整,消除棋子暗、光线强等不利因素,从而使方法达到最优、误差减到最小.实验步骤:(1)如图3中甲所示,将梳洗用的小镜 子2块稍微分开一定距离,并固定在不锈钢框架上.(2)将铅笔/I (物)与铅笔/?(像)分别用红纸(单层)包裹上,将铅笔放在小镜子前面,这样可以非常清楚地看见铅笔通过小镜子成上下两段不完整的像, 像虽然不完整,但是比玻璃板成像要清晰.亮,这样棋子4的像,即棋子S 就会变亮,这是错误的 做法,试想一下,你在照射棋子/I 的同时,光线会漫反射到整个实验装置的周围,玻璃板也会变亮,这样像 可能会变得更不清楚;(5)有时会将棋子改成蜡烛,用点燃的蜡烛进行 探究实验,这样烛焰的亮度很清晰,但是蜡烛本身亮 度偏暗,成像不够清晰,有时候会看不清楚;还有点燃 蜡烛的烛焰极易受到空气流动影响而影响实验过程, 且点燃蜡烛不太安全,有时会无意弄倒,烧伤同学,不 符合安全操作规程.3实验改进及评价3. 1实验改进1 :“转盘法”探究平面镜成像的特点实验器材:自制带有棋盘的转盘底座1个、完全相同的“1”字光源2个、茶色透明玻璃板1块、稍大的 方格纸1张、光屏1个等.设计意图:(1)利用自制带有棋盘的转盘底座来代 替水平桌面,只要转动转盘就可以实现多次测量,将多 次改变物体(如棋子)位置转化为改变平面镜位置的方 法,实现了多次优化探究实验,优化实验结果;(2)从平 面镜成像特点的实验探究中,感受对称美,体会科学探 究的乐趣,培养实践能力和创新精神,提升核心素养;(3)学生的思维方式逐步由具体形象思维向抽象逻辑 思维过渡,通过实验,加深对抽象概念的理解.实验步骤:(1)将稍大的方格 纸平铺在水平桌面上,将转盘底座 放置在方格纸上,茶色透明玻璃板 竖立在棋盘中轴线上作为平面镜,中轴线代表平面镜的位置,如图2图2所示,注意在较暗的环境中进行实验.(2) 把一个“1”字光源放在玻璃板前面(可放在方格纸“ +”位置),可以看到它在玻璃板后面的像.(3) 再拿另一个完全相同的“1”字光源,竖立在 玻璃板后面,慢慢移动,直到看到它跟前面那个“1”字光源的像完全重合,此位置就是玻璃板前“1”字光源 的像的位置,分别在表格中记录物体和像距离中轴线 的“格数”,这样不仅可以得出像与物的大小关系,而 且可以得出像与物到平面镜的距离关系,像与物的连线与镜面垂直关系.(4) 观察玻璃板前的“ 1”字光源与玻璃板后的 “1”字光源的左右关系,即像与物镜面对称,且左右 相反.(5)用光屏代替玻璃板后的“1”字光源,直接观 察光屏上是否有“1”字光源的像,这样可以让学生感 知:不能用光屏承接到的像是虚像.(6)玻璃板前的“1”字光源保持不动,转动转盘, 实现像的位置的改变,多次测量记录数据,记录表1中.表1 “转盘法”探究平面镜成像的特点数据记录实验次数123玻璃板前“1”字光源到平面镜格数/个玻璃板后“1”字光源到平面镜格数/个实验评价:“转盘法”探究平面镜成像的特点,在 一定程度上实现多次、简单、科学的探究,使实验结论 更具有说服力,而且1”字光源更亮,更易寻找到像的位置,表2是探究平面镜成像特点实验改进前与改进 后的对比,在一定程度上凸显“转盘法”探究平面镜成 像特点及优点.只是,目前对“转盘法”探究平面镜成 像特点的研究尚处于初步阶段,模型简易、粗糙,在探 究实验中只改变转盘的位置,没有既改变转盘位置, 又改变1”字光源位置,结论可能还不够合理与科学. 因此转盘法”探究平面镜成像特点的方法,还有待 优化,使之更适应探究教学.表2改进前与改进后的对比实验i wI ~水平表面材料~水平面中学物理Vol .38 No . 122020年6月改进后• 41•2020年6月Vol .38 No . 12 中学物理(3) 用与铅笔4完全相同的铅笔B 来寻找铅笔/! 的像的位置,即将铅笔B 放在小镜子后面,从铅笔4 的角度观察,铅笔A 在镜中的像与铅笔/?未被镜中挡 住部分形成1个完整的铅笔,此时铅笔B 的位置即为 铅笔4的像的位置,同时观察并比较铅笔4的像与铅 笔B 的大小.(4)为了消除小镜子(小镜子的前表面为反射 面)厚度对物距与像距测量的影响,利用图3乙的方 法,将直尺平行于水平面且横穿过2块小镜子的中 间,这样来测量物距与像距,图3丙为图3乙的简化 图,由于小镜子的前表面为反射面,因此,直尺测量的距离为物距,距离为像距.(5) 拿走铅笔将一张白卡片竖直放在铅笔所在的位置,在小镜子右侧直接观察白卡片上是否有铅笔4的像.(6)多次改变铅笔/I 的位置,重复以上步骤进行实验,并将测量数据记录在表3中.表3 “不透明法”探究平面镜成像的特点数据记录实验次数123铅笔4到平面镜的距离/cm 铅笔B 到平面镜的距离"mJ M反射面十乙DC丙实验评价:“不透明法”探究平面镜成像的特点, 可以在一定程度上解决探究过程中玻璃板厚度对实 验的影响及物体经玻璃板成像时因光线强导致模糊 不清楚等问题,解决了极易造成误差的不良影响,本 实验操作方便,效果很好.不过这里还有一个问题存在疑惑,即步骤(3)中“铅笔S 与铅笔4的像看起来 是一个完整的铅笔”,由于在寻找像的位置时,只能在 小镜子的前面进行操作,不能跑到小镜子后面进行观 看,这样如何才能使铅笔B 与铅笔4的像完全重合? 在步骤(4)中,利用直尺测量物距与像距,那么直尺一 定是平行于水平面的吗?铅笔4与铅笔B 是否也一 定与桌面垂直呢?这些都是在探究实验过程中需要 注意的问题,也是产生误差的地方,有待进一步改进. 因此,需要在接下来的教学研究中,进一步设计实验, 不断优化探究实验的方法,使之更适应实验教学,为 学生的探究实验创造更好、更优以及更便捷的方法.3.3 实验改进3:“标记物”法探究平面镜成像的特点实验器材:稍大镜子(不透明)1块、大小与形状 不同的积木若干、支架、白纸、记号笔、刻度尺等.设计意图:为了解决由于光的折射与光的反射等 原因导致无法准确找到像的位置,以及实验中选择两个相同的物体(如棋子)使得实验结论具有偶然性等问题,特利用光的直线传播与光的反射知识,用作图法寻找像的位置,采用“标记物”法比较像与物的大小 关系.实验步骤:(1)如图4所示,将白纸平铺在水平桌 面上,用支架将镜子固定,并垂直立于白纸上(可用记号笔在白纸上画出镜子位置).平面镜(不透明)图4(2) 在镜子前任意位置放置一个积木0,再在镜子前任意位置放置与积木〇完全相同的另一积木/I , 调整视角可以使人单凭只眼睛看积木4,却看不到镜子中积木〇的像,此时保证眼睛视角不变,在积木 A 与眼睛之间任意位置,再放入另一与积木〇完全相同的积木使得眼睛只能看到积木S ,却看不到4积 木与〇积木的像(用记号笔标记出、B 位置).(3)同样的方法,在镜子前另一位置放置与积木〇完全相同的积木C 与积木£»,确保人单凭一只眼睛 看积木£>,却看不到积木C 与积木0的像(用记号笔 标记出C 、D 位置).(4) 连接并延长,相交点标记为此时〇'位置 即为积木〇的像(用记号笔标 记出〇'位置),如图5所示.(5)为了比较像与物的大小关系,从积木中选择大小与 形状不同的积木£放在积木〇 0C 方向观察积木£的像,通过多次尝试并比较,只有 积木《、/l 、C 大小与形状完全相同时才能刚好看不到积木〇的像,这说明像与物大小是完全相同的.(6) 再用刻度尺测量出像0'与物0分别到镜子的距离,得出像与物体到镜面的距离相等.(7) 多次改变积木的位置,重复以上步骤进行实 验,记录测量数据并得出结论.图5的位置,分别沿&4、• 42•中学物理 Vol.38 No. 122020年6月•新课堂与实践•学生负主创#f■卖验在初中物理复可课中的巧妙启用—以“声音的复习”为例刘燕妮1汤金波2(1.昆明市官渡区云南师范大学附属官渡中学云南昆明650000;2.南京师范大学附属中学树人学校江苏南京210036)摘要:“学生自主创新实验”融入初中物理复习课堂,能重燃学生学习兴趣.本文以“声音的复习”为例,结合团队 小组合作学习,针对学生认知的关键环节,引导学生深度学习,培养学生的批判性思维、创造性思维以及解决问题的能 力.通过教师合理的教学设计,使学生构建有机的知识网络体系,以更好地实现知识的迁移,为以后的发明创造奠定 基础.关键词:学生自主创新实验;物理复习课;小组合作;思维文章编号:1008 - 4134(2020)12 - 0043 中图分类号:G633.7 文献标识码:B2019年《教育部关于加强和改进中小学实验教 学的意见》提出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. 文件要求,注重实效,强化学生的实践操作、情景体 验、探索求知、亲身感悟和创新创造,着力提升学生的 观察能力、动手实践能力、创造性思维能力以及团队 合作能力,培育学生的兴趣爱好、创新精神、核心素养 和意志品质.在实验教学过程中,学生自主创新实验是学生在生活中自己动手的实践活动,具有创新性,它不仅凸 显了物理学始终以实验为基础的课程特征,而且拓展 了学生核心素养培育的教学路径.目前针对初中物理 课堂来讲,尤其是复习课,教师主要是以梳理知识和 题目为主,因为学生都学过,所以很多学生会觉得复 习课枯燥乏味,起不到良好的效果,如果将“学生自主 创新实验”融人初中物理复习课堂之中,将创设丰富 的新情景问题,有效地刺激学生的大脑,使学生重燃 学习的兴趣,结合团队小组合作学习,针对学生认知基金项目:昆明市教育科学“十三五”规划课题“基于团队小组合作学习的初中物理教学优化策略”(项目编号:ZY18038).作者简介:刘燕妮(1982 -),女,山东平度人,硕士,中学一级教师,研究方向:中学物理教学的研究.%〜%〜%〜实验评价:“标记物”法探究平面镜成像的特点,运用了平面镜成像的原理:光的反射,通过作图法找 到像的位置,学生更容易理解平面镜成的像是如何形 成的,将科学探究与知识学习放到了同等地位;同时 也明晰了选择两个相同物体(如棋子)的原因,避免了 科学探究结论的偶然性.只是将本实验方法作为新授 课的话,学生往往不理解为什么要标记积木位置?为 什么要连接并延长,相交点标记为&?对学 生的思维跳跃要求很高,可能不符合学生的认知特 点,不能因材施教,进而导致学生对平面镜成像产生 学习障碍.4结束语美国现代教育家杜威提出了“在做中学”的教育 思想,参与探究实验,并使探究实验更优化的体验性 学习,是一个富有一定挑战性,也最有吸引力的动手过程.对于“探究平面镜成像的特点”的实验改进与评价,只要在教材基础上突破思维定势、善于分析、勇于创新,亲自参与探究实验,从问题的本质去考虑,相信一定会收到意想不到的效果.参考文献:[1] 侯中柱项目学习"在初中物理教学过程中的作用[J].教育实践与研究(B),2017( 12) :4 -8.[2] 邓蒙,杨为民.科学探究:平面镜成像教学实验的改进 与创新[J].物理教学探讨,2016,34( 11):30 -32.[3 ]侯中柱.对”估测大气压的值"实验的改进与评价[J].中学物理教学参考,2016,45(17) :49 -51.[4] 史硕阳,冯春雷.平面镜成像实验的改进与创新[J].实验教学与仪器,2011,28(06):19 + 27.[5] 曾新基.平面镜成像实验的改进[J].中学物理,2017, 35(06) :27 +37.(收稿日期:2020-03 -18)• 43 •。
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1. 引言1.1 引言平面镜成像是物理学中常见的实验现象,通过平面镜反射光线,使得物体在镜面后形成的虚像。
平面镜成像有着独特的特点,在实验中可以通过改进方法来进一步探究这些特点。
本文将探讨平面镜成像特点实验的改进研究,以期更深入地了解光学成像的规律。
在平面镜成像的实验中,我们通常会观察物体与平面镜之间的位置关系对成像结果的影响。
改进方法一可以尝试调整物体与平面镜的距离,以观察虚像的大小和清晰度变化。
改进方法二则可以尝试改变入射光线的角度,探究入射光线与反射光线之间的关系。
数据分析将对实验结果进行定量化分析,如虚像的位置、大小和形状等参数。
实验成果展示将通过图表和实验图片展示实际观测到的成像现象。
实验结果对比将对不同改进方法的实验结果进行比较和分析。
通过本次实验研究,我们将更深入地理解平面镜成像的规律,并对光学成像的原理有更清晰的认识。
展望未来,我们可以进一步探索其他光学成像现象,拓展实验研究的范围,为光学学科的发展贡献更多的知识。
2. 正文2.1 改进方法一改进方法一:利用数字影像技术进行实时监测和分析在传统的平面镜成像特点实验中,学生通常通过观察实验现象和测量实验数据来进行分析。
这种方法存在一定的局限性,因为学生往往难以准确地观察和测量出每个光线的具体路径和角度。
为了克服这一问题,我们可以引入数字影像技术来进行实时监测和分析。
具体而言,可以利用摄像头和计算机软件来实时捕捉和记录光线在平面镜上的反射过程。
通过对这些影像数据的分析,可以准确地计算出光线的入射角、反射角和路径长度,从而更直观地展示平面镜成像的特点。
利用数字影像技术还可以实现对实验过程的实时监控和远程控制。
教师可以通过互联网远程观察学生进行实验的情况,并及时给予指导和反馈。
这不仅提高了实验的教学效果,还能够激发学生对物理学习的兴趣和热情。
利用数字影像技术进行实时监测和分析是一种有效的改进方法,可以提高平面镜成像特点实验的教学效果和趣味性。
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初中物理课程中非常重要的实验之一,通过这个实验可以帮助学生更好地理解光学成像的原理和特点。
目前的平面镜成像特点实验存在着一些局限性,比如实验过程中的测量不够准确,无法完全展示平面镜成像的特点。
本文将探讨如何改进平面镜成像特点实验,使其更加准确、直观地展示平面镜成像的特点。
我们将对目前平面镜成像特点实验存在的问题进行分析。
目前的实验通常是使用平面镜直接成像一些简单的物体,比如箭头或者图案。
实验主要是让学生观察通过平面镜成像后的物体位置和特点。
由于目测的主观性和误差,学生往往不能准确地理解平面镜成像的特点,比如物体的位置、大小和方向。
实验的结果也不能被记录下来以供进一步分析和讨论。
针对以上问题,我们提出了改进实验的方案。
我们可以使用激光和激光测距仪来代替目前实验中的物体,这样可以保证光线的直线传播,减小了实验中的测量误差。
我们可以考虑引入数字测量仪器,比如数字相机和计算机,来记录实验中的数据和成像结果。
这样可以使实验结果更加客观、准确,并且能够被保存和用于后续分析。
为了验证我们的改进方案的可行性,我们进行了一系列实验。
我们使用激光和激光测距仪代替了实验中的物体,然后利用数字相机记录了平面镜成像的过程。
我们通过对比实验结果和理论预期值,发现使用激光和数字相机的实验结果更加准确,使得学生更容易理解平面镜成像的特点。
我们还对比了使用传统实验和改进实验的数据记录方法,发现改进实验可以更加方便地记录和保存实验结果,便于后续分析和讨论。
我们要指出,虽然我们的改进方案在实验证明了其可行性,但是在实际教学中可能还需要进一步的调整和完善。
引入新的仪器可能需要额外的经费支持,需要考虑教学成本和可行性。
光学实验本身的复杂性也需要考虑学生的实际能力和理解程度,需要根据具体情况进行适当调整和改进。
通过对平面镜成像特点实验的改进研究,我们得出了一些有益的结论和建议。
通过使用激光和数字测量仪器,可以更加准确、直观地展示平面镜成像的特点,有助于学生更好地理解光学成像的原理和特点。
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摘要:平面镜是物理学教学中常用的实验装置,通过平面镜可以展示出物体成像的特点。
传统的平面镜成像实验存在一些局限性,如成像清晰度不高、实验结果不够直观等。
本研究旨在通过对传统平面镜成像实验的改进,提高实验效果,使学生能够更直观地理解平面镜成像特点。
一、引言二、传统平面镜成像实验的问题1. 成像清晰度不高。
传统的平面镜成像实验通常使用实验室中常见的小尺寸平面镜,其成像效果往往不够清晰,难以让学生直观地观察到成像效果。
3. 学生参与度不高。
传统的平面镜成像实验往往由教师进行演示,学生的参与度较低,很难让学生充分理解成像的原理。
三、改进方案及实验设计为了解决传统平面镜成像实验存在的问题,本研究提出了一种改进方案,并设计了相应的实验方案。
1. 使用大尺寸平面镜。
为了提高成像清晰度,本研究建议使用大尺寸的平面镜进行实验。
大尺寸平面镜可以更好地反映出成像效果,使学生能够更清晰地观察到成像的特点。
2. 使用光栅作为物体。
传统平面镜成像实验中常使用条形物体或尺作为成像物体,容易出现误差。
本研究建议使用光栅作为物体,光栅具有周期性结构,可以更直观地反映出成像效果。
3. 使用CCD相机进行实时观测。
为了提高实验结果的直观性,本研究建议使用CCD相机进行实时观测。
学生可以通过显示屏观察到实时的成像效果,从而更直观地理解成像的特点。
4. 引入学生互动环节。
为了提高学生的参与度,本研究设计了一些互动环节,如让学生自行调整平面镜的角度、距离等参数,从而更深入地理解成像的原理。
四、实验结果及分析本研究在实验室中开展了改进后的平面镜成像实验,并取得了如下实验结果:2. 使用光栅作为物体有助于学生更直观地理解成像效果,与传统条形物体相比,成像结果更明显。
3. 使用CCD相机进行实时观测,学生对成像效果的理解更加直观,误差较小。
4. 引入学生互动环节能够提高学生的参与度和学习效果,学生更容易理解成像的原理。
怎样改进平面镜成像实验
课改论坛2013-09摘要:高中英语是学生英语学习生涯中提升英语水平的关键时期,其中阅读理解能力是对学生英语能力的综合检验,既能检验学生的单词掌握量,又能检验学生的英语理解能力和阅读速度。
学生阅读的任务主要是在短的时间内能明白文章的主体和要点。
因此增加学生的阅读技巧,帮助学生提升阅读速度等能力就显得尤为重要。
而主题式教学就是一种能够帮助学生提高以上能力的有效教学模式。
关键词:高中英语;主题式教学;阅读能力;模式一、关注文章标题,以提问引出所学内容教师在进行主题教学时,应重点把握好文章主旨,对文章进行基本脉络的构建,以向学生提问,学生自我寻找答案的方式进行教学以提高学生的学习效率。
以高中英语中的Challenging Yourself 一课为例,教师可通过文章标题“挑战你自己”对学生进行提问,如:What are your merit ?(你的优点是什么?)学生回答后,教师可先对优点给予肯定和鼓励,之后问whatare your defect ?(你的缺点是什么?)学生的回答可能是懒惰、厌学、不够体谅父母等等,然后根据学生对于自我缺点的回答继续提问:Could you find some methods to change your shortcomings ?And what is it ?(你能找到方法改变自己的缺点吗?具体方法是什么?)学生会回答例如坚持每天收拾房间、端正学习态度、多跟父母沟通等。
教师再继续提问Do youthink your change is in the challenging ?(你认为自己所做的改变是在挑战自我吗?)以引出本课所要学习的主题,challenging yourself can be different things and in the different ways ,now let ’s learn our new lesson“Challenging Yourself ”,学生通过思考问题答案自然的被老师一系列的问题带入到新课程的学习中。
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对《探究平面镜成像时像与物的关系》实验操作标准的
修改建议
上庄中学 王姗姗
工读学校 王 飞
本探究题目包括两个方面的内容:物像是否等大,物距、像距是否相等。
一、提出问题:
1.平面镜成像时,像和物大小是否一样?
2.平面镜成像时,像到平面镜的距离跟物到平面镜的距离有什么关系? 二、猜想假设:
1.平面镜成像时,像和物大小相等。
2.平面镜成像时,像到平面镜的距离v 等于物到平面镜的距离u 。
三、设计实验:
(一)实验器材:
泡沫塑料板一块(35cm×30cm ),一张坐标纸(30cm ×20cm )、一块带支架的薄透明平板玻璃(厚度2mm 左右)、一把刻度尺、同样大小的蜡烛A 、B 两支、比蜡烛A 大的蜡烛C 、比蜡烛A 小的蜡烛D 各一支;同样大小的金属块A 、B 两块,比金属块A 大的金属块C 、比金属块A 小的金属块D 各一块;两支相同的粉笔,两个等大的等腰直角三角形(用硬卡纸制作)A 、B ,比三角形A 大的等腰直角三角形C 、比A 小的等腰直角三角形D 各一个;两把相同的直角三角板、一盒火柴、一支记号笔等。
(二)实验步骤:
1.如图1,将坐标纸平放并固定在水平桌面上,在坐标纸中间画一条直线MN ,把带支架的薄透明平板玻璃沿直线MN 放置,使平板玻璃底边与直线MN 重合,利用两只直角三角板检查确认平板玻璃垂直于纸面。
2.将蜡烛A 用火柴点燃,作为物体S ,竖直立在平板玻璃前面的坐标纸上,用眼睛可观察到蜡烛A 在平板玻璃中所成的像S ′。
用记号笔在坐标纸上标记出物体蜡烛S 所在的位置A 。
3.将未点燃的蜡烛B 放到平板玻璃后面,在平板玻璃前从各个不同角度观察蜡烛B ,移动蜡烛B 的位置,直到蜡烛B 与蜡烛A 的像S ′完全重合,用笔在坐标纸上标记蜡烛B 的位置A ′,把实验现象记录在实验表(一)中。
4. 将未点燃的蜡烛C 放到平板玻璃后面,在平板玻璃前从各个不同角度观察蜡烛C ,移动蜡烛C 的位置,观察蜡烛C 能否与蜡烛A 的像S ′重合,把实验现象记录在表(一)中(不用标记蜡烛C 、D 的位置)。
5.用蜡烛D 进行实验,重复步骤4,把实验现象记录在表(一)中。
图1
6.改变蜡烛A的位置,重复步骤1、2、3、4,用记号笔在坐标纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置分别为A1、A′1,并且记录实验现象到表(一)中。
7.仿照步骤2、3、4、5、6,用金属块和等腰直角三角形进行实验,把实验现象记录在实验表格一中。
金属块A、等腰直角三角形A的位置分别为B、B1、C、C1,金属块B、等腰直角三角形B的位置分别为B′、B′1、C′、C′1。
8.移去平板玻璃,用刻度尺通过物体的位置A和像的位置A′做一条直线,用刻度尺分别测量A和A′导直线MN(即平板玻璃的位置)的距离,分别记录为物距u1和像距v1。
同样用刻度尺通过A1、A′1作直线;通过B、B′作直线;通过B1、B′1作直线;通过C、C′作直线;通过C1、C′1作直线。
用刻度尺分别物距u2 ~ u6,像距v2~v3,并将u和v的数据记录在实验数据记录表(二)中。
(三)实验数据记录表
【表格一】物和像能否重合
【表格二】像距v与物距u的关系
探究平面镜成像时像与物的关系评价表。