初中物理拓展实验

光的直线传播和折射实验的拓展

学生：冯靖涵李文华高雨辰孙萌指导教师：李永生初中物理光学部分有很多实验，但在课堂上这些实验的效果很不明显，原因是实验中老师一般用激光手电筒做光源，光在空气中的传播路径根本看不到。学生对实验结论的得出过程持怀疑态度，特别是对于八年级的刚刚接触物理的学生。为了改变这种现状，我们制作了水箱显示光的传播路径，在演示光的直线传播和折射实验的基础上拓展其它光学实验。

基础实验：

1、水箱的使用方法

在水箱中注入四分之三的水，然后加入1ml纯牛奶，利用牛奶颗粒的反射，显示出光的传播路径。在此基础上就可以探究光学的直线传播和折射试验。

1、光的直线传播：让光射入水箱，可以明显看出光的传播路径。

光的直线传播演示图

2、光的折射：当光斜射到水中时，传播方向发生了改变。

当光垂直入射时，传播方向不变。

实验的拓展

1 光的反射实验

（1）、演示反射光线和入射光线分居法线两侧

（2）、让入射角等于60°、30°、0°，观察反射角的大小，得出结论：反射角等于入射角，

（3）、将平面Q沿法线向后折，在平面Q上找不到反射光线，折回来平面上又出现了反射光线，说明反射光线、入射光线、法线在同一平面上。

（4）、演示光路可逆现象。让光沿反射光线的方向入射，会看出反射光线沿原来入射光线的方向射出。

光的反射定律演示图

2 观察镜面反射和漫反射

当一束平行光射到平面镜表面时，反射光线也是平行的，只是改变了光的传播方向。

平行光的镜面反射演示图

观察漫反射现象

当一束平行光射到凹凸不平的表面上时，反射光线也会射向四面八方。

漫反射演示图

3、凹面镜对光的会聚作用，凸面镜对光的发散作用。

平行光射向凹面镜表面时，光会被反射回来并且会聚于一点，说明凹面镜对光有会聚作用。会聚的点叫凹面镜的焦点。

凹面镜对光的会聚作用演示图

平行光射向凸面镜表面时，光会被反射，可以看出凸面镜对光有发散作用。

凸面镜对光的发散作用演示图

4、凸透镜对光的会聚作用，凹透镜对光的发散作用。

当平行光射向凸透镜时，凸透镜对光起会聚作用，会聚成的点叫焦点.

凸透镜对光的聚作用演示图

当平行光照射到凹透镜时，对光起发散作用。

凹透镜对光的发散作用演示图

用这个水箱，可以成功的完成初中部分几乎所有的光学实验，使原来物理教师都感到很棘手的光学实验变得得心应手。改变了传统实验中只看见光的起点和终点，传播过程只靠想象的现状，它使课堂上的光学实验变得生动、直观，使光的传播路径清晰可见，增强了光学实验的可视性，使实验不再变得虚无飘渺，学生更容易直观的接受知识，实验的过程也更加符合学生的认知特点使光学部分的所有实验的结果更有说服力

实验过程中，学生对光在面镜和透镜中的反射和折射现象观察会非常清晰，从而对光学知识的探索充满好奇心，动手、动脑的积极性会大大提高，相应的，学生对一些光现象的认识和理解也会更加深入，这对于培养学生勇于提出问题、发现问题，解决问题的能力，同时对提高学习物理的积极性、增强学生创新意识和动手能力，激发探索科学奥秘的好奇心，具有重大意义。