時(shí)間:2023-05-29 17:48:46
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇平面鏡成像原理,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

一、平面鏡的結(jié)構(gòu)及反光原理是怎樣的?
由于平面鏡是在一塊平板玻璃的一面均勻地鍍上一層金屬膜(多是銀,現(xiàn)在也用鋁等),膜外面涂上一層保護(hù)漆(圖1)。當(dāng)光射到平面鏡上,先透過玻璃層,遇到金屬膜則全部反射,反射光先透過玻璃層再進(jìn)入空氣里傳播,光在經(jīng)過空氣和玻璃的交界面時(shí)雖有折射,但因玻璃較薄,一般不考慮其對(duì)光路的影響。
二、平面鏡是怎樣成像的?
平面鏡前的蠟燭是怎樣成像的呢?如圖2,在燭焰上取一點(diǎn)S,發(fā)光點(diǎn)S射向鏡面的光線經(jīng)鏡面反射,這些反射光線的反向延長線會(huì)相交于鏡面后同一點(diǎn)S′(根據(jù)光的反射定律和三角形全等知識(shí)可證明),而這些反射光進(jìn)入眼睛后,眼睛只能感覺到光是沿直線傳播而來(即不能感覺出光在進(jìn)入人眼前的過程中是否改變過光路,只能感覺光是沿最后進(jìn)入眼睛的光所在直線上的某點(diǎn)發(fā)出的),所以反射光AD、BE、CF進(jìn)入人眼后,人就感覺到它們好像是從它們反向延長線的交點(diǎn)S′發(fā)出的,于是就看到了像點(diǎn)S′。通過實(shí)驗(yàn)知道,在鏡子后面實(shí)際上并沒有這個(gè)發(fā)出光線的點(diǎn),所以叫虛像,物體上的每個(gè)點(diǎn)在鏡子里都能按如此原理成一個(gè)像點(diǎn),所有的像點(diǎn)就組成整個(gè)物體的虛像(這就是平面鏡成像原理)。上述過程中眼睛只能感覺到的光是沿直線傳播而來,這是眼睛的生理功能所決定的,這一點(diǎn)需要我們慢慢理解它。
三、平面鏡成像大小與物體距鏡遠(yuǎn)近是否有關(guān)?
通過實(shí)驗(yàn)探究得知:平面鏡所成的虛像是正立的,像與物等大到鏡面等距。從實(shí)驗(yàn)的角度容易理解這一結(jié)論,但由于在日常生活中,我們感覺到:物體距離平面鏡越遠(yuǎn)而其像越小的情況。因而有人對(duì)“像與物等大”表示懷疑。這又怎樣來解釋上述“情況”呢?
原來,這是沒把“像”理解成一個(gè)客觀對(duì)象有關(guān)。一個(gè)物體只要放在平面鏡前方,它就能在平面鏡中對(duì)稱的位置上成一個(gè)像,這個(gè)像雖然是虛像,但它與物體一樣是客觀存在的事實(shí)。
而實(shí)際上,物體的長度(含長短、粗細(xì))是一定的,但人距它越遠(yuǎn),看到它感覺到它會(huì)越小,這與物體在視網(wǎng)膜上所成的像的大小有關(guān)。即物體距眼睛越遠(yuǎn),通過眼球“凸透鏡”成于視網(wǎng)膜上的倒立、縮小的實(shí)像也就越小,通過視神經(jīng)傳輸?shù)酱竽X視覺中樞感覺到的物體就越小。因此不能因距離它遠(yuǎn)感覺到它小,就說它的長度在變小。而實(shí)際上物體的長度是由物體本身決定的,而不是以我們的感覺來決定的。所以,無論我們距物體遠(yuǎn)近感覺它大或小,物體的長度都未變。但在生活中,我們看到的遠(yuǎn)處的物體,能對(duì)它的大小進(jìn)行估計(jì),這是根據(jù)物體在背景中的大小比例并結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),綜合分析而得到的。
在平面鏡前觀看物體的像大小也是這樣的道理,應(yīng)理解像是一個(gè)“客觀的對(duì)象”,其大小是由像本身來決定,根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)知,像與物始終是等大的,所以,無論我們感覺到物距平面鏡的距離發(fā)生怎樣的變化,從而感覺到的像無論是大還是小,它也只能是由物體本身來決定,而不是以我們的感覺來決定的。平面鏡成像大小與物體距鏡遠(yuǎn)近無關(guān)。
四、為什么平面鏡成像與實(shí)物左右相反而不上下相反?
當(dāng)你面對(duì)平面鏡舉起左手時(shí),映在鏡中自己的像卻是舉起右手,在平面鏡中成像與實(shí)物總是左右相反而不上下相反(圖3),為什么呢?
這可從平面鏡成像的原理來分析:物體放在平面鏡前,它上面的每個(gè)點(diǎn)反射出的光遇鏡即反射,其反向延長線于鏡中相交的點(diǎn)即是成像點(diǎn)。物體上所有點(diǎn)射出的光遇鏡反射后都按上述那樣在鏡中形成所有的像點(diǎn)而組成虛像。因而像與物體大小相同,像到鏡的距離與物體到鏡的距離相等。于是像與物體相對(duì)于平面鏡對(duì)稱。
由于平面鏡成像有上述特點(diǎn),觀察者在判斷左、右、上、下等位置時(shí),通常是以其自己身體為坐標(biāo)系來確定的。如在照鏡時(shí),以鏡中像為坐標(biāo)系,兩相比較,所以就感覺到像與自己的左右相反;仔細(xì)觀察比較并無上下相反情況。
1.探究并歸納平面鏡成像的特點(diǎn)。
2.感知虛像的特點(diǎn)含義。
3.通過對(duì)“平面鏡成像特點(diǎn)”的探究,學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中信息的記錄和等效替代法的運(yùn)用,提高探究能力。
【實(shí)驗(yàn)原理】
1.用玻璃板代替平面鏡,以方便確定像的位置。
2.用兩支同樣的電筒以便于判斷像和物的大小關(guān)系。
【實(shí)驗(yàn)器材】
帶輪子的玻璃板,兩個(gè)完全相同的電筒,畫好方格的塑板,背面有膠的彩色紙板,白紙。
【實(shí)驗(yàn)操作步驟】
1.將玻璃板垂直放置在帶方格的塑板上,對(duì)準(zhǔn)刻度線,將亮著的電筒放在玻璃前,透過玻璃觀察這個(gè)電筒成的像,像在哪兒?在玻璃板的后面,將底座轉(zhuǎn)動(dòng),觀察玻璃板的另一側(cè),將白紙放在剛才看到像的位置,紙上沒有。這不是實(shí)際光線組成的,所以得出平面鏡成的像是虛像。
2.將底座復(fù)位,用另一個(gè)滅著的電筒在玻璃板的另一側(cè)找到當(dāng)前電筒所成的像,直到與像完全重合。再換兩個(gè)位置重做以上實(shí)驗(yàn),可以得出像和物是等大的。
3.輔證實(shí)驗(yàn):用彩色紙板粘在塑板上,讓學(xué)生觀察在鏡中紙板的像占有幾格,可清楚地判斷像與物的大小關(guān)系。
4.再利用方格數(shù)出像和物到平面鏡的距離,很方便得出結(jié)論:像和物到平面鏡的距離相等。
5.利用數(shù)學(xué)中有關(guān)對(duì)稱的相關(guān)知識(shí),還可以得出:平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。
【實(shí)驗(yàn)效果】
實(shí)驗(yàn)簡單操作性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,便于學(xué)生得出結(jié)論。
【實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之處】
1.原實(shí)驗(yàn)中可見范圍小,不能多角度地展示給學(xué)生觀察,設(shè)計(jì)底座帶輪子,可靈活方便向各個(gè)方向展示。
2.原實(shí)驗(yàn)蠟燭燃燒高度發(fā)生變化,像物難以重合。另外,燭焰不穩(wěn)定。改用相同型號(hào)的電筒,易于重合且像清晰穩(wěn)定。
3.用邊長1厘米的方格紙代替原實(shí)驗(yàn)中的大白紙,不用尺量,就能很快觀察到平面鏡中“對(duì)稱的像”,能準(zhǔn)確說明物像等距。縱線與平面鏡垂直可直接觀察物像連線與鏡面垂直的特點(diǎn)。
4.實(shí)驗(yàn)的直觀性和可操作性都很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)探究過程快捷、準(zhǔn)確,具有較強(qiáng)吸引力。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思】
“平面鏡”一節(jié)是初中物理光學(xué)部分的重要內(nèi)容,它是通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出平面鏡成像的特點(diǎn),進(jìn)而用光的反射定理說明平面鏡成像的原理,提出虛像的概念,做好平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵。圍繞本次實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能與作用進(jìn)行反思:
1.根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)要求,為了讓學(xué)生更確切地理解虛像,可以試著推到像,發(fā)現(xiàn)無論如何推不倒,再用白紙接像,使學(xué)生明白虛像的含義。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是讓學(xué)生親歷知識(shí)的過程,在探究物與像大小關(guān)系時(shí),一定要強(qiáng)調(diào)“重合“的含義,所以多次實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)“重合”。
學(xué)習(xí)目標(biāo):1、了解平面鏡成像的特點(diǎn)。
2、了解平面鏡成虛象,了解虛象是怎樣形成的。
3、初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應(yīng)用。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):平面鏡成像的特點(diǎn)。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):利用平面鏡解決問題。
一、復(fù)習(xí)回顧
1、當(dāng)光從一種物質(zhì)射向另一種不透明的物質(zhì)的界面時(shí),會(huì)返回到原來傳播的物質(zhì)中,這種現(xiàn)象叫做光的
__
__
,在這種現(xiàn)象中光路是
的。
2、光的反射定律的內(nèi)容______________________________________
3、鏡面反射、漫反射都遵循
定律。
二、學(xué)生自學(xué)
1探究平面鏡成像的特點(diǎn):
問題(1)此實(shí)驗(yàn)是研究的
與
的關(guān)系。
(3)實(shí)驗(yàn)中使用玻璃板而不使用帶水銀的平面鏡,為什么?
(4)實(shí)驗(yàn)中要求玻璃板如何放置?
(5)蠟燭和像到平面鏡的距離有什么關(guān)系,通過測(cè)量可以知道是
(6)用直線把蠟燭與像連接起來測(cè)量下這條線與平面鏡所在的直線有什么關(guān)系?
2平面鏡成像的原理是
總結(jié):由實(shí)驗(yàn)可知平面鏡的特點(diǎn)有1.
2.
3.
4.
自學(xué)檢測(cè):
1.物體在平面鏡里所成的像是_______
(“虛”或“實(shí)”)像,像的大小跟物的大小_______,像和物的直線跟鏡面_________,像和物到鏡面的距離
.
2.某人站在平面鏡前1.5M處,像到鏡面的距離
M,人與像的距離為
M.
3.作出圖中物體AB在平面鏡中的像
4.
球面鏡有兩種,反射面是凹面的叫
,對(duì)光有
作用,反射面是凸面的叫
對(duì)光線有
作用
當(dāng)堂練習(xí)
1.
一人在一豎直放置的平面鏡前2m處,則他在鏡中的像離他_____m,若他沿著與平面鏡平行的方向以1m/s的速度運(yùn)動(dòng)了3s,則運(yùn)動(dòng)中,像相對(duì)于人的速度是________,運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)像與人相距__________m
2.把手指頭按在平面鏡的厚玻璃上,若手指尖與它的像的距離是6mm,則平面鏡玻璃的厚度為
A.6
mm???B.12
mmC.3
mm
D.2
mm
3.池中水的深度是3M,月球到地球的距離為3.8X105KM,像到水面的距離是
M。
4.決定平面鏡像大小的因素是
(
)
A物體距平面鏡的遠(yuǎn)近
B物體與平面鏡的夾角
C鏡面的大小
D物體的大小
5.汽車的觀后鏡是
,它可以起到
的作用。
能力提高:
1.一個(gè)人站在平面鏡前,當(dāng)他走近鏡子時(shí),則
(
)
A.像變大,像與人的距離變大
B.像變大,像與人的距離變小
C.像大小不變,像與人的距離變大
D.像大小不變,像與人的距離變小
2.要使放在平面鏡前的鉛筆與它在平面鏡里的像互相垂直,那么鉛筆與平面鏡的夾角應(yīng)是:
A、90°
B、60°
C、45°
D、30°
3、觀察到某一號(hào)碼在平面鏡里的像是“01-81”,則該號(hào)碼是:(
)
A、01-18
B、18-01
C、18-10
D、10-18
4、在一些狹小的商店內(nèi)墻上多掛幾面大鏡子,可以形成空間增大的感覺,這主要是利用了平面境能夠:
A、成像的性質(zhì)
B、改變光的傳播方向
C、使物像距離是物鏡距離的2倍
D、使商店內(nèi)更明亮一些
5.檢查視力時(shí)人與視力表間的距離應(yīng)為5
m.現(xiàn)在由于屋子太小而使用一個(gè)平面鏡,視力表到鏡子的距離為3
m,那么人到鏡子的距離應(yīng)為
m.
課堂檢測(cè):
1.湖水深10m,小鳥在距離湖面6m的地方飛翔,像距離湖面
m,像與鳥距離
m
2.
平行光線射到一張報(bào)紙上發(fā)生漫反射時(shí),下列說法正確的是:(
)
A、每條光線的反射角不等于入射角B各條光線的入射角相等而反射角都不相等
C、各條光線的入射角不相等,反射角也都不相等D、以上說法均正確
3.一人從平面鏡中看到對(duì)面墻上鐘的像如圖1所示,則實(shí)際時(shí)間為
(
)
A.3:40
B.4:20
C.8:20
D.9:40
4.關(guān)于平面鏡成像,下列說法中正確的是(
)
A.像和物體之間的距離總是相等的
B.平面鏡所成的像是實(shí)像
C.像和物體的大小總是相等的
D.平面鏡所成的像是由于光的折射形成的
8、如圖所示,太陽光與水平面成60度角。要利用平面鏡使陽光沿豎直方向照亮井底請(qǐng)通過作圖確定平面鏡的位置,鏡面與水平面所成的度數(shù)應(yīng)等于
關(guān)鍵詞 研究方式;光學(xué);中考復(fù)習(xí)
用研究的方式進(jìn)行初中光學(xué)中考復(fù)習(xí),既是學(xué)習(xí)方式多樣性的選擇,也是有效教學(xué)的方向性嘗試。筆者在地區(qū)示范性中考復(fù)習(xí)課《光》教學(xué)中(蘇科版),就知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)應(yīng)用等中考復(fù)習(xí)問題,形成了下列經(jīng)驗(yàn)。
一、光學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的研究式復(fù)習(xí)方法
1.復(fù)習(xí)準(zhǔn)備。
時(shí)空安排 時(shí)間:20min左右;方式:學(xué)生操作、感悟、小組交流,師生展評(píng)。操作、思考、表述、傾聽、完善認(rèn)知地圖等多樣性研究式復(fù)習(xí)方式,以適合于學(xué)生的個(gè)性需求。
情境設(shè)置 教師通過圖片、問題、器材、資料等積極營造復(fù)習(xí)情境。情境一:選展一張高清樣山水圖片,在適當(dāng)位置就“樹陰間陽光的直線傳播”、“水面上陽光的波粼反射”、“葉梗下露珠的倒像折射”進(jìn)行特寫。情境二:問題引領(lǐng),①點(diǎn)亮每個(gè)人心靈窗戶的陽光,以哪種方式來到你眼前?②若要正確認(rèn)識(shí)、熟練表述、深刻理解光學(xué)知識(shí)的話,你會(huì)選擇哪些復(fù)習(xí)方法?情境三:老師為每個(gè)復(fù)習(xí)小組各準(zhǔn)備了3份“實(shí)驗(yàn)套裝”,①激光筆、蠟燭(附火柴)、光直線傳播及小孔成像實(shí)驗(yàn)儀。②光反射及平面鏡成像實(shí)驗(yàn)儀。③光折射及透鏡成像實(shí)驗(yàn)儀等。情境四:人手2冊(cè)資料,《光學(xué)復(fù)習(xí)概要》(筆者編)和《物理復(fù)習(xí)指導(dǎo)》(市教研室編)。情境五:心理激發(fā),有了這些“武器”,你有出色完成光學(xué)復(fù)習(xí)的信心嗎?(有)
2.復(fù)習(xí)過程。
圖片連線 學(xué)生用伴學(xué)單上散列光的直線傳播、反射、折射圖例以及小孔成像、平面鏡反射成像、凸透鏡折射成像、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等原理圖,教師組織學(xué)生研究圖片信息,嘗試用鉛筆線把“有光學(xué)關(guān)系的圖”連接起來。
圖片配音 組織學(xué)生在小組內(nèi)開展“看圖說話”活動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)睛 伴學(xué)單要列實(shí)驗(yàn)要求。大部分學(xué)生獨(dú)立思維并操作,少數(shù)學(xué)生有老師當(dāng)面指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)分三類:①利用激光再認(rèn)光在物質(zhì)中沿直線傳播的實(shí)驗(yàn)情形;利用蠟燭、板孔、刻度尺再探光準(zhǔn)直原理和小孔成像規(guī)律。②利用激光、光反射實(shí)驗(yàn)儀再認(rèn)光的反射現(xiàn)象,再探光的反射定律,再悟角反射原理和(平行/垂直/互成夾角)時(shí)兩塊平面鏡的成像原理。③利用激光、光折射實(shí)驗(yàn)儀再認(rèn)光折射現(xiàn)象,再探光折射規(guī)律,再悟照相機(jī)、投影儀、放大鏡工作原理等。
要點(diǎn)備忘 每位學(xué)生在伴學(xué)單的空白處,個(gè)性化摘記重點(diǎn)概念、規(guī)律以及復(fù)習(xí)備忘點(diǎn)。
智慧共享 師生選擇性投影有特點(diǎn)的“備忘”,完成光學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)的思維碰撞和學(xué)力交融。
3.復(fù)習(xí)反思。
傳統(tǒng)指令性中考復(fù)習(xí)課堂,常態(tài)化出現(xiàn)教師主講學(xué)生主練模式。兼顧面窄,信息量少,到位程度也不夠。精細(xì)化設(shè)計(jì),充要性準(zhǔn)備,多方式活動(dòng),專家型引領(lǐng),是突破中考復(fù)習(xí)效能瓶頸的重要思路。在實(shí)驗(yàn)、練習(xí)中操作,在閱讀、思辨中明理。
二、光學(xué)知識(shí)應(yīng)用的研究式復(fù)習(xí)方法
1.研究準(zhǔn)備。
時(shí)空安排 時(shí)間:25min左右;方式:①觀察演示、圖片、動(dòng)畫和視頻;②完成獨(dú)立解題的個(gè)別化復(fù)習(xí)任務(wù);③在集體品題的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化對(duì)學(xué)習(xí)習(xí)慣、方法及光學(xué)知識(shí)的掌握。
情境設(shè)置 繼續(xù)關(guān)注圖、文、器、材在問題情境中的作用。情境一:伴學(xué)單呈現(xiàn)分層遞進(jìn)式光學(xué)應(yīng)用類問題。情境二:心理激發(fā),說“磨刀不誤砍柴工”、還說“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”,接下來我們比一比,看誰能“又好又快”解析示題?情境三:選用器材驗(yàn)證一二,你的解題依據(jù)---即“知識(shí)根”在哪?情境四:整體感知教師用“樹枝散”方式展示的《光學(xué)》概念圖。
2.研究過程。
知識(shí)應(yīng)用題的設(shè)計(jì)需要關(guān)注多個(gè)維度,例如,①知識(shí)的回憶,包括光現(xiàn)象判斷、光傳播作圖、光成像規(guī)律應(yīng)用的選擇與填空等。②從定量解析遞進(jìn)到對(duì)狀態(tài)變化規(guī)律的感悟。③根據(jù)實(shí)際要求對(duì)光線、像的位置、角度和大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。教師要對(duì)從網(wǎng)絡(luò)、書籍上摘到的問題進(jìn)行二次加工。例如,平面鏡成像應(yīng)用題可以分①判斷是否是平面鏡成像現(xiàn)象。②用對(duì)稱法和反射法完成平面鏡成像作圖。③平面鏡成像問題中“物、像、鏡”的位置/大小計(jì)算。④物體分別做與鏡面平行/垂直/成45°夾角的勻速直線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)像的位置/大小及運(yùn)動(dòng)形態(tài)變化的過程進(jìn)行想象、直覺、分析、綜合等方面的思維。⑤對(duì)發(fā)廊鏡、果店鏡、走道鏡、小區(qū)水塘等方面的工程設(shè)計(jì)提出建議。
利用水霧、2000mw激光筆、裝有牛奶糖水的方形無色塑料瓶,可以同時(shí)演示光的直線傳播、光從空氣斜射入/垂直射入水中(或相反)、光在糖水中曲線傳播等實(shí)驗(yàn)。用300mm長的大號(hào)紅燭、強(qiáng)光小手電(蒙有陰刻了黑體F字樣的黑紙)、帶孔塑板(每隔12cm鏤有圓形、角形、正方形等三種小孔)、140mm凸透鏡、200×200mm平面鏡等器材,教師在講臺(tái)前操作,可使物體通過小孔、平面鏡、凸透鏡所成的像遠(yuǎn)投到教室的后墻上,場(chǎng)面震撼,效果明顯。教師的“大號(hào)”演示實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生感悟“小孔形狀不影響像性”、“平面鏡物像總對(duì)稱于鏡面”、“凸透鏡物近像遠(yuǎn)像變大”等規(guī)律,很有幫助。而凸透鏡成像原理、海市蜃樓原理、早晨看太陽原理等還可以選用動(dòng)畫或視頻來輔助學(xué)生復(fù)習(xí)。數(shù)字化手段的有機(jī)擇用,能充分展現(xiàn)出物理學(xué)的真、善、美。
3.復(fù)習(xí)反思。
初中光學(xué)中考復(fù)習(xí)時(shí),如果只采用溫概念、講例題、練習(xí)題等方法,知識(shí)的“空降”、“空心”等低效問題不能解決。用多樣性方式進(jìn)行研究式復(fù)習(xí),可使目標(biāo)多元富且具場(chǎng)景性,內(nèi)容分層且具挑戰(zhàn)性,個(gè)人獨(dú)立性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作性也能充分得到體現(xiàn),可謂一舉多得。
【作者簡介】
1觀察日光燈管通過反射面小孔成像現(xiàn)象
1.1推想
如果圓形亮斑是太陽的像,那換用其他的光源,也應(yīng)當(dāng)能得到這些光源的像。
1.2方法
晚上,打開一盞日光燈,利用平面鏡將燈光垂直反射到另一間房(最好拉上窗簾)的墻壁(若墻壁不是白色的,那最好貼一張大白紙或貼上一塊大白布)上。逐漸減小反射面,觀察墻上亮斑的變化情況。增大或減小反射面到墻的距離,觀察亮斑的變化情況。
1.3拓展
拓展1:驗(yàn)證所成的像是倒立的。
拓展2:換其他光源試試。
1.4說明
若減小反射面時(shí)發(fā)現(xiàn)亮斑只是亮度變暗,其形狀、大小均不變,則此亮斑即為日光燈的像(從形狀上看也是如此)。適當(dāng)改變平面鏡與光源的距離,可以觀察到放大的像。擋住燈管的一部分,觀察像的變化,結(jié)合平面鏡成像的特點(diǎn),即可推知物體通過小孔成倒立的像。
若幸逢日食,則觀察日食時(shí)墻上亮斑的變化能更直接地證實(shí)通常情況下所觀察到的圓形亮斑為太陽的像。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推想,若能借助墻角等障礙物擋住太陽的一部分,是否也能看到太陽的像,在此想法的指引下,筆者后來又引導(dǎo)學(xué)生利用從窗入室內(nèi)的陽光做太陽通過小孔成像(換用平面鏡做不僅操作起來更方便,而且效果也更好)的實(shí)驗(yàn)。在小孔慢慢地移至光與影分界線的過程中,圓形亮斑慢慢地變成半圓形直至完全消失——與我們通過窗口看太陽,慢慢地從光區(qū)移至影區(qū)所看到的太陽被逐漸遮擋的過程中形狀變化的規(guī)律一樣。當(dāng)在小孔處所見的半個(gè)太陽是朝右時(shí),半圓形亮斑是朝左的。這表明,小孔成的像是倒立的。換用不同形狀的障礙物(如在一個(gè)球的影區(qū)做上述實(shí)驗(yàn)即可模擬日食的情形——半影區(qū)對(duì)應(yīng)日偏食)做此實(shí)驗(yàn),則更能突出上述特點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生觀察到相關(guān)的現(xiàn)象時(shí),都覺得十分神奇。
2測(cè)量圓形亮斑的直徑與其到平面鏡的距離之比
2.1推想
若圓形亮斑為太陽的像,則由成像的原理圖不難看出,上述的比值不僅與鏡面到墻壁的距離無關(guān),而且應(yīng)當(dāng)?shù)扔谔栔睆脚c日地間距之比。
2.2方法
改變鏡面與墻壁間的距離,測(cè)量幾組數(shù)據(jù),算出比值,并用此比值和太陽直徑與日地間距的比值(可從網(wǎng)上查到)相比較。
2.3拓展
將太陽換成日光燈(或蠟燭),測(cè)量其像的長度與像到鏡面的距離之比。
2.4說明
圓形亮處的直徑與其到平面鏡的距離之比并不是一個(gè)定值。當(dāng)然,若能保證日光燈與鏡面的間距一定(換用臺(tái)燈很容易控制間距),則由成像的光路圖也能看出,比值也不變。
3與小孔成像對(duì)照觀察亮斑的形狀 大小與明暗的變化
若圓形亮斑為太陽先反射(平面鏡成像)后通過小孔成的像,在改變反射面形狀、大小及其與墻壁的間距的過程中,亮斑的形狀、大小與明暗等的變化規(guī)律與太陽光直接通過小孔時(shí)成的像應(yīng)當(dāng)相同。
第1節(jié) 光的直線傳播
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
會(huì)用“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”這個(gè)性質(zhì)解釋一些自然現(xiàn)象(如小孔成像、影子、日食、月食等),知道光在真空中的速度最大.
其中考查較多的是用光的直線傳播解釋一些自然現(xiàn)象.
[中考常見題型]
例1 (2007年株洲)晴天,在茂密的樹林下面,陽光透過樹葉的縫隙,會(huì)在地面上留下許多圓形的光斑,這是由于____形成的.
思路分析:這是小孔成像現(xiàn)象,其原理是“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”,樹葉的縫隙是“小孔”,圓形的光斑是太陽的“像”.大家應(yīng)該注意:像始終和物體相似,跟小孔的形狀無關(guān).正常情況下太陽是圓形的.則像(光斑)也是圓形的.
參考答案:光的直線傳播
第2節(jié) 光的反射和平面鏡成像
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
通過探究實(shí)驗(yàn)了解光的反射規(guī)律、鏡面反射和漫反射、平面鏡成像規(guī)律,會(huì)畫簡單光路圖.
這部分知識(shí)在歷年的中招考試中均為必考內(nèi)容,并且可能在填空、選擇、作圖題型中出現(xiàn).
[中考常見題型]
例2 (2007年自貢)汽車在夜間行駛時(shí),駕駛室內(nèi)一般不開燈,為什么?
思路分析:這是因?yàn)槿藗儗?duì)強(qiáng)信號(hào)比對(duì)弱信號(hào)更敏感.當(dāng)晚上駕駛室內(nèi)開燈時(shí),通過前擋風(fēng)玻璃反射回來的光線強(qiáng),駕駛員主要感知的是車內(nèi)物體的像,因而看不清路面;若不開燈,則車外射進(jìn)來的光線強(qiáng),駕駛員感知的是車外的景物,所以能看清路面.
參考答案:夜間開燈后,車前的擋風(fēng)玻璃相當(dāng)于平面鏡,會(huì)把駕駛室內(nèi)的光反射到駕駛員的眼睛里,使其看不清車前較暗處,容易引發(fā)交通事故.
(拓展思考:汽車前擋風(fēng)玻璃為什么是斜的而不是豎直的?)
[綜合應(yīng)用題型]
例3 (2007年河北)學(xué)習(xí)和生活中常用到下列光學(xué)器具:① 顯微鏡,② 穿衣鏡,③ 潛望鏡,④ 老花鏡,⑤ 汽車觀后鏡,⑥ 近視鏡.其中利用光的反射定律工作的是().
A. ①②④B. ①④⑥C. ②③⑤D. ③④⑥
思路分析:不管是平面鏡、凸面鏡、凹面鏡還是粗糙面,所有的反射現(xiàn)象都符合反射定律,所以,只要分清以上光學(xué)元件是否利用了反射規(guī)律成像即可.顯微鏡、老花鏡都是凸透鏡,近視鏡是凹透鏡,它們都是利用透鏡折射成像;穿衣鏡、潛望鏡是平面鏡,汽車觀后鏡是凸面鏡,它們都是利用平面鏡反射成像.選C.
第3節(jié) 光的折射
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
通過探究了解光的折射規(guī)律,認(rèn)識(shí)生活中的折射現(xiàn)象.
根據(jù)光的折射規(guī)律作圖,解釋生活中的折射現(xiàn)象,這些都是在中考中經(jīng)常出現(xiàn)的內(nèi)容.
[中考常見題型]
例4 (2007年鎮(zhèn)江)如圖1所示,畫出光線AO經(jīng)過半圓形玻璃磚折射后的光路圖.(O為圓心)
思路分析:光學(xué)作圖容易在細(xì)節(jié)上失分,如忘記畫法線、法線沒用虛線、光線忘帶箭頭等.無論是光從空氣斜射入其他介質(zhì)還是從其他介質(zhì)斜射入空氣,都是空氣中光線與法線的夾角大.所以入射光線從空氣斜射入玻璃時(shí),折射光線靠近法線,但光線在玻璃中經(jīng)過了圓心,所以光線一定是垂直于玻璃的半圓形界面射入空氣的,方向不變.答案如圖2.
第4節(jié) 光的色散和看不見的光
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
知道白光是由色光組成的,了解紅外線和紫外線的簡單應(yīng)用.
該部分內(nèi)容在中招考試中所占分值不高,但也不能忽視.
[中考常見題型]
例5 (2007年綿陽)下述事例中,利用了紅外線的是().
A. 驗(yàn)鈔機(jī)驗(yàn)別鈔票 B. 自行車的紅色尾燈提示后面車輛
C. 光纜傳遞信息D. 電視機(jī)遙控器遙控電視機(jī)
思路分析:該題考查大家的生活常識(shí):鈔票里有熒光物質(zhì)組成的圖案,驗(yàn)鈔機(jī)能發(fā)射紫外線,利用紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光的原理來檢驗(yàn)鈔票的真?zhèn)危蛔孕熊嚨奈矡衾昧舜怪逼矫骁R可以使光線沿原方向返回的原理;光纜傳輸信息用的是激光;電視機(jī)遙控器發(fā)射的是紅外線.選D.
例6 (2007年自貢)在沒有其他光照的情況下,舞臺(tái)追舞燈發(fā)出的紅光照在穿白色上衣、藍(lán)色裙子的演員身上,觀眾看到她().
A. 全身呈藍(lán)色 B. 全身呈紅色
C. 上衣呈紅色,裙子呈藍(lán)色 D. 上衣呈紅色,裙子呈黑色
思路分析:透明物體的顏色是由通過它的色光決定的,不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的.白光由各種色光組成,白色物體可以反射各種色光;當(dāng)某物體對(duì)各種色光都不反射時(shí),它將呈黑色.結(jié)合本題,白色上衣可以反射紅光,所以呈現(xiàn)紅色;藍(lán)色裙子只能反射藍(lán)光,不能反射紅光,所以呈現(xiàn)黑色.選D.
第5節(jié) 透鏡
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
知道透鏡有關(guān)的概念(如主光軸、光心、焦點(diǎn)、焦距等),了解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用規(guī)律.
考查最多的是凸透鏡(凹透鏡)的三條特殊光線的畫法.
[中考常見題型]
例7 (2007年杭州)下列關(guān)于凸透鏡或凹透鏡的幾幅光路圖中,錯(cuò)誤的是().
思路分析:凸透鏡(凹透鏡)的三條特殊光線是:① 通過光心的光線傳播方向不變;② 入射光線(的延長線)經(jīng)過焦點(diǎn)時(shí),折射光線平行于主光軸;③ 根據(jù)光路可逆,平行于主光軸的光線經(jīng)過透鏡時(shí),折射光線(的反向延長線)通過焦點(diǎn).由此可知,凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用.根據(jù)以上解釋,C選項(xiàng)的入射光線經(jīng)過凹透鏡時(shí)應(yīng)該是發(fā)散的,其折射光線的反向延長線應(yīng)該經(jīng)過焦點(diǎn).所以C錯(cuò)誤.選C.
第6節(jié) 凸透鏡成像規(guī)律和生活中的透鏡
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
通過實(shí)驗(yàn)知道凸透鏡的成像規(guī)律,知道凸透鏡的應(yīng)用實(shí)例.
這部分也是中招必考內(nèi)容,大家應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加深理解并熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律.
[中考常見題型]
例8 (2007年安徽)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,已知凸透鏡的焦距為10 cm,當(dāng)光屏上成一縮小、倒立的燭焰的像時(shí),燭焰(蠟燭)與凸透鏡的距離應(yīng)().
A. 大于20 cm B. 等于20 cm
C. 大于10 cm且小于20 cmD. 小于10 cm
思路分析:凸透鏡成像規(guī)律如下表.
根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,當(dāng)光屏上成縮小、倒立的實(shí)像時(shí),物體在2倍焦距以外.選A.
[綜合應(yīng)用題型]
例9 (2007年大連)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,將蠟燭從較遠(yuǎn)處向凸透鏡焦點(diǎn)附近移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是().
A. 像距先變大后變小B. 物與像的距離越來越小
C. 像越來越大 D. 像先放大后縮小
思路分析:根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知道,物體在光屏上成實(shí)像時(shí),若物距變小,則像距變大且像變大.我們把知識(shí)擴(kuò)展一下,物體在焦點(diǎn)處時(shí)成像是無限大的(也可以認(rèn)為不成像),所以,當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí),若物體靠近焦點(diǎn),所成的虛像也是變大的.選C.
第7節(jié) 眼睛和眼鏡
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
了解眼睛的成像原理,了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因(模型)與矯正.
這部分內(nèi)容因?yàn)楹屯瑢W(xué)們的生活息息相關(guān),所以中招考試出題的幾率也很高.
[中考常見題型]
例10 (2007年成都)在圖5中,____(填“甲”或“乙”)圖表示近視眼成像示意圖.矯正近視眼應(yīng)戴眼鏡的鏡片是____(填“凸”或“凹”)透鏡.
思路分析:近視眼是由于眼球變凸,折光能力變強(qiáng),遠(yuǎn)方射來的光線經(jīng)眼球折射后成像在視網(wǎng)膜前;遠(yuǎn)視眼是由于眼球的折光能力變?nèi)酰幧溥^來的光線經(jīng)過眼球成像在視網(wǎng)膜后.因此甲是遠(yuǎn)視眼,應(yīng)戴適量度數(shù)的凸透鏡,這樣光線先會(huì)聚一下再經(jīng)過晶狀體,則像剛好成在視網(wǎng)膜上;乙是近視眼,應(yīng)戴適量度數(shù)的凹透鏡,這樣,光線先發(fā)散一下再經(jīng)過晶狀體,則像剛好成在視網(wǎng)膜上.可總結(jié)為“遠(yuǎn)凸近凹”.分別填“乙”、“凹”.
[綜合應(yīng)用題型]
例11 (2007年桂林)如圖6所示,當(dāng)物體在凸透鏡的2倍焦距外時(shí),在光屏上會(huì)得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像.小明為了探究近視眼視力的矯正方法,在凸透鏡與物體之間放上一個(gè)近視眼鏡,若此時(shí)要在光屏上呈現(xiàn)清晰的像,則光屏應(yīng)該().
A. 保持不動(dòng)B. 向上移動(dòng)
1.關(guān)于聲現(xiàn)象下列說法正確的是( ),
A.只要物體在振動(dòng),我們就能聽到聲音
B.利用聲波可以探測(cè)月球到地球之間的距離
C.聲音在不同的介質(zhì)中傳播速度都相同
D.利用回聲可以探測(cè)海底深度
2.下列現(xiàn)象中由于光沿直線傳播形成的是( )。
A.平靜水面中的倒影
B.月光下的樹影
C.在影劇院里放電影
D.看見別人的背影
3.碼頭邊輪船的汽笛聲傳得很遠(yuǎn),這是因?yàn)? )
A.汽笛聲傳播的速度大
B.汽笛聲的音調(diào)高
C.汽笛聲的響度大
D.汽笛聲的音色好
4.入射光線與鏡面的夾角為35°。轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡使入射角增大5°,則入射光線與反射光線的夾角是()。
A.110° B.120° C.95° D.100°
5.把高為2cm的發(fā)光棒立于焦距為5cm的凸透鏡前,在光屏上呈現(xiàn)4cm,高的像,物體距離凸透鏡的距離可能是( )。
A.4.5em
B.7.5em
C.10cm D.12.5cm
6.“假如聲音傳播的速度為1m/s,我們周圍世界會(huì)有怎樣的變化?關(guān)于這一問題某同學(xué)提出四個(gè)場(chǎng)景,其中不正確的是( )。
A.教室內(nèi)的學(xué)生能更清楚地聽到老師的講話聲
B.汽車?yán)炔荒茉倨鸬皆瓉淼淖饔?/p>
C.我們聽到萬米高空傳來的飛機(jī)聲時(shí)。卻看不見該飛機(jī)
D.管樂隊(duì)在會(huì)場(chǎng)的演奏效果將變差
7.正常的眼睛能將物體的像始終呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上,從而看清遠(yuǎn)處或近處的物體,這是由于( )。
A.不斷改變像距,使像呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上
B.不斷改變物距,使像呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上
C.同時(shí)改變物距和像距,使像呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上
D.不斷改變晶狀體形狀,使像呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上
8.觀賞水面風(fēng)景照片時(shí),總發(fā)現(xiàn)景物的倒影比本身暗一些,這是由于( )。
A.沖洗照片質(zhì)量有問題
B.倒影比真實(shí)景物的清晰度差
C.光線被反射掉一部分
D.入射水面的光線有一部分折射入水中
9.控制噪聲是城市環(huán)保的項(xiàng)目之一,下列哪一項(xiàng)措施不能減弱噪聲?( )
A.在市區(qū)安裝噪聲檢測(cè)儀
B.在汽車的排氣管上裝消音器
C.在城市道路兩旁植草栽樹
D.在高噪聲廠房工作的人員戴上耳罩。
10.焰通過凸透鏡恰好在光屏上得到一個(gè)倒立放大的像,若保持凸透鏡位置不變,把燭焰和光屏的位置對(duì)調(diào)一下,則( )。
A.光屏上仍能得到一個(gè)倒立放大的像
B.光屏上得到一個(gè)倒立縮小的像
C.透過透鏡可觀察到一個(gè)正立放大的像
D.光屏上沒有像,需調(diào)節(jié)光屏位置才能成像
11.一條光線由空氣斜射入水中,入射角為40。,在水面處同時(shí)發(fā)生反射和折射,此時(shí)反射光線和折射光線的夾角的大小一定( )。
A 小于40°
B 大于40°而小于80°
C 大于100°而小于140°
D 大于80°而小于160°
12.小華在光具座上做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn),當(dāng)光屏、透鏡和燭焰的相對(duì)位置如圖l所示時(shí),恰好能在光屏上得到一個(gè)清晰的像,由此判斷,他選用的凸透鏡的焦距( )。
A 一定大于30cm
B 一定小于8cm
C 一定在8cm到15cm之間
D 一定在15cm到30cm之間
二、填空題(每空1.5分,共45分)
13.聲音是由物體振動(dòng)而產(chǎn)生的,人講話是靠――振動(dòng)而發(fā)聲,笛子發(fā)出的聲音是由于――振動(dòng)產(chǎn)生的,蜜蜂是靠――振動(dòng)而發(fā)聲,通常情況下我們聽到的聲音是通過______這種介質(zhì)傳入耳朵的,
14.在物理學(xué)中,對(duì)聲音特征的描述有“音調(diào)”“響度”“音色”這些詞語,請(qǐng)?jiān)谙铝袡M線上選填這些詞語,“震耳欲聾”是形容聲音的______“悅耳動(dòng)聽”是形容聲音的____“脆如銀鈴”是形容聲音的_____。
15.一部科幻電影中有這樣的場(chǎng)面:一艘飛船在太空中遇險(xiǎn),另一艘飛船在前去營救的途中,突然聽到遇險(xiǎn)飛船的巨大爆炸聲,然后看到爆炸的火光,請(qǐng)你給導(dǎo)演指出這個(gè)場(chǎng)景中的兩處科學(xué)性錯(cuò)誤:
(1)_________________________
(2)_________________________
16.“當(dāng)?shù)厍蛘谧√柕墓饩€,月亮便走進(jìn)了地球的陰影”,這是某影片中的臺(tái)詞片段,它描述的是________(選填“日食”或“月食”)此現(xiàn)象可以用________原理來解釋。
17.一個(gè)身高為1.7m的人站在平面鏡前2m處,此時(shí),他與自己的像之間的距離為________m,像高為_______m,當(dāng)他遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),鏡中像的大小將_______(選填“變大”“變小”或“不變”),把平面鏡放到原來像的位置,則他與像之間的距離為________m。
18.一束光線與平面鏡成350角入射,則反射光線與入射光線的夾角為_________若入射光線不變平面鏡轉(zhuǎn)過15°,反射光線轉(zhuǎn)過_________,若光線垂直射向平面鏡,其反射角為_______,平面鏡使光的傳播方向改變________(填度數(shù))。
19.如圖2,魚缸里只有一條金魚,而眼睛從A點(diǎn)可以觀察到兩條,一條魚的位置變淺,另一條魚變大,前者是由于光的。形成的________像(選填“虛”或“實(shí)”),后者是由于魚缸的_________側(cè)部分(選填“左”或“右”)等效凸透鏡而形成的_________像(選填“虛”或“實(shí)”)。
20.近視眼只能看清_________處的物體,而看不清一處的物體,其原因是晶狀體太_______,對(duì)光線的折射能力太_______。使得來自遠(yuǎn)處的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜_________。如果在眼前放一個(gè)_________鏡,利用其對(duì)光線的_______作用的特點(diǎn),使光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜上,人便可看清物體。
三、作圖題(每題6分,共12分)
21.如圖3所示,發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡MN中的像為S1,當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過一定角度后,它的像為S2,請(qǐng)你利用平面鏡成像特點(diǎn),畫出轉(zhuǎn)動(dòng)后平面鏡的位置,
22.如圖4所示,光線a是入射光線,經(jīng)過一個(gè)光學(xué)元件后,出射光線為b,請(qǐng)?jiān)赼、6光線之間,加上一個(gè)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件使光路成立,(畫出兩種光學(xué)元件)
四、實(shí)驗(yàn)題(共19分)
23.(8分)如圖5是探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的情景:豎立的玻璃板下方放一把直尺,直尺與玻璃板垂直;兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側(cè)直尺上,以A蠟燭為成像物體。
(1)為了便于觀察,該實(shí)驗(yàn)最好在
(選填“較明亮”或“較黑暗”)的環(huán)境中進(jìn)行:另外,采用透明玻璃板代替平面鏡,雖然成像不如平面鏡清晰,但卻能在觀察到A的蠟燭像的同時(shí),也能觀察到。巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。
(2)點(diǎn)燃A蠟燭,小心移動(dòng)蠟燭直到與A蠟燭火焰的像接上為止,這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小________;進(jìn)一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置可發(fā)現(xiàn),像與物的連線與玻璃板______,像和物到玻璃板的距離
(3)為了驗(yàn)證上述成像特點(diǎn)是否可靠,你認(rèn)為下一步應(yīng)如何操作?
24.(11分)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(P點(diǎn)是二倍焦距處)
(1)首先要知道所選用的凸透鏡的焦距。如果未知,可以粗略測(cè)量,將凸透鏡正對(duì)太陽光,在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏,直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)______,它與凸透鏡______的距離即為凸透鏡的焦距____________。
(2)實(shí)驗(yàn)中________放在光具座中間,要通過調(diào)節(jié)使透鏡中心、燭焰中心、光屏中心三者在_______這樣做的目的是__________。
(3)在實(shí)驗(yàn)中,某小組還沒有把像調(diào)到最清晰就開始讀數(shù),這樣操作會(huì)影響(選填“物距”或“像距”)的測(cè)量,
(4)如圖6所示,在光屏上得到了燭焰清晰的像,但像的位置偏高,你的解決方法是_________________________________。
幾何光學(xué)是光學(xué)學(xué)科中以光線為基礎(chǔ),研究光的傳播和成像規(guī)律的一個(gè)重要的實(shí)用性分支學(xué)科。在幾何光學(xué)中,把組成物體的物點(diǎn)看作是幾何點(diǎn),把它所發(fā)出的光束看作是無數(shù)幾何光線的集合,光線的方向代表光能的傳播方向。在此假設(shè)下,根據(jù)光線的傳播規(guī)律,在研究物體被透鏡或其他光學(xué)元件成像的過程,以及設(shè)計(jì)光學(xué)儀器的光學(xué)系統(tǒng)等方面都顯得十分方便和實(shí)用最近在學(xué)習(xí)幾何光學(xué)這部分內(nèi)容時(shí),我發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)容易出現(xiàn)問題的地方,因此總結(jié)出若干認(rèn)識(shí)問題的誤區(qū),與大家分享:
一、若在發(fā)光點(diǎn)和平面鏡中間放入不透明擋扳,則觀察到的像的亮度變暗
如圖1所示,點(diǎn)P為某一發(fā)光點(diǎn),MN為任意平面鏡,則在MN和點(diǎn)P中間放入不透明的擋板Q后所觀察到像的亮度變化情況如何?
此題的答案應(yīng)為“不變”。許多同學(xué)會(huì)認(rèn)為答案是變暗,這就說明大家陷入了這樣一種誤區(qū):認(rèn)為放入擋板后亮度變暗,這來源于凸透鏡成像的原理,如下圖2、3所示
我們可以清晰的看到,由圖2中的點(diǎn)S散發(fā)出的光線到達(dá)凸透鏡后通過光線的折射最終必定相較于一實(shí)像點(diǎn)S,然后如圖3所示情況是指當(dāng)放入一塊擋板AB于凸透鏡的下半部分(或它上面的任何一塊)后,通過點(diǎn)S投射出的光線并且到達(dá)擋板AB的光線就無法通過凸透鏡,當(dāng)然也就無法相交于點(diǎn)S。通過某點(diǎn)所匯集的光線減少了,顯而易見,當(dāng)放入擋板AB,像點(diǎn)應(yīng)該理所當(dāng)然的變暗。
但該題目所不同的出題點(diǎn)是,由于圖4中的發(fā)光點(diǎn)P通過平面鏡所呈現(xiàn)的事虛像點(diǎn)P',而我們之所以看的到P'點(diǎn),則是由于進(jìn)入人眼的是透過P所發(fā)出的光線在平面鏡MN上發(fā)生反射的反射光線,又因?yàn)楦鶕?jù)人們?nèi)粘I钪兴B(yǎng)成的觀察習(xí)慣,我們所看到的虛像P'就是眼睛的光線反向延長線的交點(diǎn)。因此我們看到的虛像點(diǎn)的亮度實(shí)際上在于當(dāng)觀察時(shí)進(jìn)入人眼的光線的強(qiáng)弱以及多少。
二、平面鏡像觀察時(shí)的范圍和眼睛觀察時(shí)的范圍等價(jià)且可以使用同種方法繪制圖像
(1)平面鏡觀察時(shí)的范圍和眼睛的觀察的范圍概念存在一定差別
平面鏡觀察時(shí)的范圍根據(jù)定義理解就是指某一點(diǎn)或組成該物體的的其上各點(diǎn)(可看做是廣義的光源點(diǎn))所放射出的光線通過平面鏡反射后所能同時(shí)達(dá)到的那部分空間區(qū)域。也就是說,在這部分區(qū)域內(nèi)的任何地方眼睛都可以觀察的到;而眼睛的^察范圍則是指當(dāng)眼睛固定在某一特定位置,通過平面鏡后視力所可以看到的地方,為了解題方便,常用的做題步驟是通過畫圖說明。但同學(xué)們應(yīng)該注意到這里又存在一個(gè)誤區(qū),那就是在這種情況下所作出的區(qū)域是指空間上的而非平面。
(2)作像的觀察的范圍的簡便算法及實(shí)例
①利用繪制圖像并加以計(jì)算得出像的位置所在
②通過所得的像補(bǔ)充光具的兩條邊界的反射光線。觀察這兩條光線所包圍的部分(空間)也可認(rèn)為是像的觀察范圍。
③只要處于像的觀察范圍內(nèi),人眼所看到的像都是完整的。
請(qǐng)看下列各圖中像的觀察范圍
三、平面鏡和凹透鏡所成的像均為虛像,無法出現(xiàn)實(shí)像
如圖所示,當(dāng)射向平面鏡的光線是發(fā)散光線時(shí),通過平面鏡的反射出的光線依舊是發(fā)散的,那么可以得出結(jié)論發(fā)散的反射光線經(jīng)過它的反向延長線在平面鏡后某點(diǎn)會(huì)交于一點(diǎn),呈現(xiàn)出一個(gè)虛像。然而實(shí)物經(jīng)過凹透鏡后也會(huì)形成一個(gè)虛像,這就是我們?nèi)粘K姷狡矫骁R和凹透鏡成像的實(shí)際情況。
但是,若射向平面鏡的光線是會(huì)聚光線時(shí),如下圖所示,則透過平面鏡反射后得到的光線仍為會(huì)聚光線,由此可知,這樣的反射出來的光線就可以在平面鏡錢某個(gè)地方直接相交呈現(xiàn)出實(shí)像。
同理可得,當(dāng)會(huì)聚光線透過凹透鏡時(shí),如圖所示,
經(jīng)過折射后的光線則會(huì)相交成實(shí)像點(diǎn)。由于初中的物理并不要求大家對(duì)虛物成像有過多的討論,因此許多關(guān)于平面鏡和凹透鏡的成像的實(shí)際情況就被大家忽視了,大家會(huì)理所當(dāng)然的認(rèn)為印象中的樣子,進(jìn)入誤區(qū)。
通過在平常的作業(yè)和練習(xí)中,我反復(fù)研究總結(jié)出了以下結(jié)論:
1.如果入射平面鏡的光線呈現(xiàn)會(huì)聚光線,成實(shí)像則成為必然。在理論上我們可以將會(huì)聚光線當(dāng)做“虛物”。
在指導(dǎo)學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)方案的過程中,有的老師會(huì)提出這樣的問題:(1)探究的是平面鏡成像的特點(diǎn),學(xué)生自然用平面鏡來做實(shí)驗(yàn),但無法確定像的具置,該如何引導(dǎo)學(xué)生使用玻璃板來代替平面鏡呢?(2)任何物體都能在玻璃板后成像,而且探究過程中物體成像越清楚越好,該如何引導(dǎo)學(xué)生用兩個(gè)等大的蠟燭來做實(shí)驗(yàn)?zāi)兀浚?)有了像的替代物,學(xué)生就可以把像的位置與物的位置連接起來。但這條連線與鏡面的位置學(xué)生不容易直接觀察出來,這個(gè)問題又怎么解決呢?(4)為了完成探究目標(biāo),你設(shè)計(jì)的分組方案是怎樣的?為什么這樣設(shè)計(jì)?
一、教師要說清怎樣教
首先,選擇平面鏡還是玻璃板來做實(shí)驗(yàn)是本節(jié)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵,但要想引導(dǎo)學(xué)生用玻璃板來代替平面鏡是教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生思路的一個(gè)難點(diǎn)。學(xué)生在交流中認(rèn)為無法同時(shí)看到物體的像與像的替代物,無法比較像與物的大小時(shí),為了讓學(xué)生能自己想到玻璃板,又不直接硬性地給出,我做了一個(gè)“水中蠟燭”的演示實(shí)驗(yàn)。
這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)雖簡單,但學(xué)生興趣高漲,不僅激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的興趣,又開擴(kuò)了他們的思路,學(xué)生在觀察后得到啟發(fā),玻璃板是透明的,能夠同時(shí)看到鏡前物體的像和鏡后像的替代物,從而想到把平面鏡改為玻璃板做實(shí)驗(yàn),突破了探究過程中的難點(diǎn)。
二、教師要說清為什么這樣教
在選擇實(shí)驗(yàn)的物體時(shí),有的學(xué)生計(jì)劃用兩個(gè)電池,有的學(xué)生想用兩個(gè)棋子。這個(gè)時(shí)候我并沒有直接告訴他們選用蠟燭更好,而是通過生生討論、師生互動(dòng)交流來選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材。
因?yàn)榇饲皩W(xué)生已經(jīng)了解光的反射知識(shí),要想從鏡中看到物體的像,需要物體發(fā)光射到平面鏡上,反射的光才能進(jìn)入眼睛,對(duì)于電池或棋子反射的光線很微弱,什么樣的物體發(fā)出的光多呢——光源。而點(diǎn)燃的蠟燭是光源,光線充足,成像比較清晰。這樣既能反饋已經(jīng)學(xué)過的知識(shí),又發(fā)散了學(xué)生的思維,提高了學(xué)生思考問題的主動(dòng)性。
用相同的蠟燭來做實(shí)驗(yàn),解決了比較像與物的大小關(guān)系,但要想探究像與物的連線與鏡面的關(guān)系,大多數(shù)學(xué)生的方案都是在白紙上做實(shí)驗(yàn),先確定平面鏡的位置,然后描出像與物的位置再連線,進(jìn)行觀察。在這里我并未說出贊同或是不贊同,而是提出疑問,讓學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行思考,讓他們想想還有沒有更好的辦法。生活中并不缺少美,而是缺少美的發(fā)現(xiàn)。物理教學(xué)同樣如此。
初中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱,獨(dú)立思考問題的意識(shí)不強(qiáng),學(xué)知識(shí)總習(xí)慣于老師單純地給出,自己硬性地去記,當(dāng)有了解決某一問題的方法后絕不會(huì)再深入思考,不會(huì)再想還有沒有解決問題的更好方法。所以我在課堂中用笑臉肯定了他的做法,又用和藹的語言讓學(xué)生不滿足于現(xiàn)有的方案,繼而讓學(xué)生再深入思考還有沒有更方便的做法,培養(yǎng)了學(xué)生善于動(dòng)腦的好習(xí)慣。
三、說清小組分組方案是進(jìn)行探究的重要保證
在討論分組方案時(shí),我把全班48名學(xué)生分成4個(gè)大組,每大組又分成3個(gè)小組,共12個(gè)小組:
1、2、3組探究像和物的大小關(guān)系;
4、5、6組探究像和物到平面鏡距離的關(guān)系;
7、8、9組探究像和物對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線與鏡面是否垂直;
10、11、12組探究平面鏡所成的像是實(shí)像還是虛像。
注意:
1.準(zhǔn)備多樣器材,引導(dǎo)學(xué)生自主選擇器材;
2. 教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
(1)如何選用器材?
(2)如何確定像和物的大小關(guān)系?
(3)如何確定像的位置?
(4)如何比較像和物到鏡面的距離?
1 光的色彩、顏色
能自身發(fā)光的物體叫做光源,光源分為天然光源和人造光源,一束太陽光通過三棱鏡后被分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散,表明了太陽光是由多種色光組成,光的三原色是紅、綠、藍(lán)。
不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的,透明物體的顏色是由它透過的色光決定的,顏料的三原色為紅、黃、藍(lán)。
光具有的能量叫做光能,通過某種方式,光能可以轉(zhuǎn)化為電能、內(nèi)能、化學(xué)能等。
2 人眼看不見的光
紅外線和紫外線都是人眼看不見的光,紅外線是紅光外側(cè)的不可見光,它能使被照射的物體發(fā)熱,具有熱效應(yīng),紅外線的應(yīng)用有:紅外探測(cè)器、紅外線照相機(jī)等,紫外線是紫光外側(cè)的不可見光,它顯著的性質(zhì)是能使熒光物質(zhì)發(fā)光,紫外線的應(yīng)用很廣泛,如:紫外燈滅菌、驗(yàn)鈔機(jī)等,過量的紫外線照射對(duì)人體有害,因此人們應(yīng)該防止紫外線的過量照射,
3 光的直線傳播
光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,光傳播也需要時(shí)間,光在真空中的傳播速度c=3x108m/s,光在空氣中的傳播速度與在真空中的速度近似相等,光在水中的傳播速度約為真空中速度的3,4,光在玻璃中的傳播速度約為真空中速度的2/3。
4 平面鏡
平面鏡所成的是虛像,像與物體的大小相等,像和物體到平面鏡的距離相等,像與物體的連線與鏡面垂直,
利用平面鏡可以成虛像,也可以改變光的傳播方向。
5,光的反射
光照射到物體表面時(shí),會(huì)發(fā)生反射,在反射過程中,光的傳播方向發(fā)生改變,但由于光仍在原來的介質(zhì)中傳播,所以光的傳播速度不變。
光的反射定律:反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);反射角等于入射角;光在反射時(shí)光路是可逆的。
光的反射有鏡面反射和漫反射,不管是鏡面反射還是漫反射都遵循光的反射定律。
二、重難點(diǎn)剖析
1 物體的顏色
當(dāng)白光照射在物體上時(shí),一部分光被物體反射,一部分光被物體吸收,我們所看到的不透明物體的顏色與它反射的色光顏色相同;我們所看到的透明物體的顏色與它透過的色光的顏色相同,
2 光的直線傳播
光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播,我們常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向,這條直線叫做光線,光線不是真實(shí)存在的,是為了研究問題方便而假想的理想模型,今后還會(huì)經(jīng)常用這種方法――“建立模型法”來研究問題。
日常生活中有許多現(xiàn)象都可以用光直線傳播的特點(diǎn)來解釋,如:影子的形成、小孔成像、日食、月食等;也有許多事例是應(yīng)用光的直線傳播來解決問題,如:射擊瞄準(zhǔn)時(shí)的“三點(diǎn)一線”、排隊(duì)、植樹、激光取直等。
3 光的反射定律
光的反射定律主要反映光反射時(shí)反射光線與入射光線的位置關(guān)系及反射角與入射角的大小關(guān)系,這是一條通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論,在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要多測(cè)量幾組入射角和相應(yīng)的反射角,這樣做的目的是便于得出更普遍的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,在實(shí)驗(yàn)時(shí)要弄清反射角和入射角的含義,在確定反射角和入射角時(shí),法線很重要,反射角和入射角都是指光線與法線之間的夾角,當(dāng)研究反射光線與入射光線的位置關(guān)系時(shí),要以法線為軸線,將紙板繞法線緩慢旋轉(zhuǎn),在另一側(cè)將看不到反射光線,說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),
由于入射光線、反射光線之間存在因果關(guān)系且反射角的大小是隨著入射角的變化而變化的,因此在描述光的反射定律時(shí),應(yīng)說:“反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè),反射角等于入射角,”而不能說成“入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi),人射光線和反射光線分居在法線的兩側(cè),入射角等于反射角”,
光在反射時(shí)光路是可逆的,當(dāng)光的傳播方向反向時(shí),光的傳播路徑不發(fā)生改變。
4 平面鏡成像
平面鏡所成的像是虛像,平面鏡成像的原理是光的反射定律,當(dāng)物體發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,反射光線進(jìn)入人眼,平面鏡的虛像就是由射人人眼的反射光線的反向延長會(huì)聚而成,并不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上,只能用眼睛觀察到。
平面鏡成像特點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)探究得出的結(jié)論,實(shí)驗(yàn)時(shí)主要是比較像與物的大小關(guān)系和確定像與物的位置關(guān)系,由于平面鏡所成的像是虛像,不能用光屏承接而測(cè)量其大小,因此實(shí)驗(yàn)時(shí)選用了玻璃板代替平面鏡,玻璃板不僅能反射光而成像,也能透光看到玻璃板后面的物體,在玻璃板前放一個(gè)棋子。將另一個(gè)相同的棋子放到玻璃板后并移動(dòng),使它與前面棋子的像完全重合,此時(shí)后面棋子的位置就是像的位置,后面的棋子與像完全重合,說明后面的棋子與像的大小相等,而后面的棋子與前面的棋子是相同的,因此就可以得出像與物的大小相等,這體現(xiàn)了等效替代的思想。
平面鏡所成的像與物體相對(duì)鏡面是對(duì)稱的,因此可用對(duì)稱法作出物體在平面鏡中的像,利用物像的對(duì)稱性并結(jié)合相關(guān)的幾何知識(shí)還可以解決一些作圖問題:①確定發(fā)光點(diǎn)的位置;②確定平面鏡的位置;③確定光路;④確定觀察范圍或被照亮范圍等。
三、易錯(cuò)點(diǎn)掃描
1 顏色
不透明物體只能反射與其本身顏色相同的色光,吸收其他任何色光,如:太陽光照射到黃色物體的表面上,反射黃色光,吸收其他色光,物體呈現(xiàn)黃色;在沒有其他光源照射時(shí),一束紅色光照射到黃色物體表面,紅色光被其吸收而沒有任何色光反射,此時(shí)物體呈現(xiàn)黑色,
透明物體只能透過與其本身顏色相同的色光,吸收其他任何色光,太陽光照射到黃色玻璃紙上,只能透過黃色光,吸收其他色光;在沒有其他光源照射時(shí),一束紅色光照射到黃玻璃紙上,紅色光被其吸收,不能透過,在另一側(cè)看玻璃紙將是黑色的,這就是濾色鏡的作用,某人戴藍(lán)色墨鏡看白紙上的紅色字體時(shí),看到的紙是藍(lán)色的,而字卻是黑色的。
2 判斷反射光線的偏轉(zhuǎn)情況
光反射時(shí),反射角等于入射角,且反射角隨著入射角的變化而變化,由于入射角和反射角都是指光線與法線之間的夾角,當(dāng)入射光線或鏡面發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),入射角和反射角的大小都會(huì)隨著變化,若鏡面不偏轉(zhuǎn),入射光線遠(yuǎn)離法線偏轉(zhuǎn)某一角度,反射光線也遠(yuǎn)離法線偏轉(zhuǎn)相等的角度;若入射光線不變,鏡面偏轉(zhuǎn),反射光線也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),
3 平面鏡的應(yīng)用
平面鏡成像特點(diǎn)是像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱,根據(jù)這一特點(diǎn)人們常用平面鏡來節(jié)省空間,如檢查視力等,在檢查視力時(shí),醫(yī)生讓小王觀察前方平面鏡中的視力表來確定視力,(如圖1所示),若要求小王的眼睛到虛像的距離為5m,實(shí)際視力表到平面鏡的距離是3m,由平面鏡成像特點(diǎn)――像與物到平面鏡的距離相等可知,則虛像到平面鏡的距離也為3m,小王到平面鏡的距離為5m-3m=2m。
四、典型例題
例1 2009年7月22日出現(xiàn)了日全食,在長江流域的人們通過濾光鏡看到如圖2-A所示的日全食奇觀,該現(xiàn)象是由光的______而形成,太陽、地球和月球可能分別處于圖2-B中a、b、c三個(gè)位置的某個(gè)位置上,其中月球應(yīng)處在______位置。
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1009-010X(2012)09-0038-01
物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的一門科學(xué)。物理規(guī)律來之于物理現(xiàn)象,揭開物理現(xiàn)象的外表找其本質(zhì)的過程是輕松愉快的。如何使學(xué)生樂學(xué)物理,我的做法是:
一、選取趣味故事和游戲促成學(xué)生樂學(xué)
有趣的故事、驚人的事件、滑稽的游戲總能吸引人,引起人們的視覺、聽覺、想象和思考。如能在物理教學(xué)中實(shí)施好,定能促成學(xué)生的樂學(xué)。例如:焦耳的故事。英國的焦耳從小就喜愛物理學(xué),他常動(dòng)手做一些關(guān)于電、熱之類的實(shí)驗(yàn)。在一假期中,焦耳和好友一起到郊外旅游,焦耳邊玩耍邊做物理實(shí)驗(yàn)。他找了一匹瘸腿的馬,由他好友牽著,自己悄悄躲在后面,用伏達(dá)電池將電流通到馬身上,想試一試動(dòng)物在受到電流刺激后的反應(yīng)。結(jié)果,他想看到的反應(yīng)出現(xiàn)了,馬受到電擊后狂跳起來,差一點(diǎn)把好友踢傷。盡管已經(jīng)出現(xiàn)了危險(xiǎn),但這絲毫沒有影響到愛做實(shí)驗(yàn)的小焦耳的情緒。他和好友又劃著船來到群山環(huán)繞的湖上,焦耳想在這里試一試回聲有多大。他們?cè)诨饦尷锶麧M了火藥,然后扣動(dòng)扳機(jī)。誰知“砰”的一聲,從槍口里噴出一條長長的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險(xiǎn)些把好友嚇得掉進(jìn)湖里。……
在《平面鏡成像》教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生做“探究平面鏡成像規(guī)律”游戲:先由教師指導(dǎo)三位學(xué)生,一位學(xué)生手拿平面鏡,呈豎直位置,一位學(xué)生站在平面鏡前,另一位學(xué)生站在平面鏡后扮演像的角色,請(qǐng)鏡前同學(xué)做一個(gè)動(dòng)作,要求鏡后的學(xué)生跟著做,并由鏡前同學(xué)判定動(dòng)作是否到位。讓全班學(xué)生明白游戲的要求后,再將全班學(xué)生以三人一組的要求分組,并提出三人輪換角色及共做三次的要求,讓每位學(xué)生自己體驗(yàn)游戲的樂趣。
二、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)中重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),做到對(duì)于不同的實(shí)驗(yàn)側(cè)重點(diǎn)不同。操作簡單的實(shí)驗(yàn),側(cè)重于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),重在思想方法;現(xiàn)象復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),側(cè)重于觀察記錄,重在認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度;對(duì)于現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn),側(cè)重于數(shù)據(jù)的分析,重在嚴(yán)密的推理;對(duì)于操作困難的實(shí)驗(yàn),側(cè)重于正確到位的操作,重在儀器的正確使用和步驟的可行性;對(duì)于綜合性的實(shí)驗(yàn),側(cè)重于全方位教學(xué),重在糾正學(xué)生的不足之處,力求規(guī)范、有序、到位、分析合理。要做到上述這些,教師在備課時(shí)要盡可能地事先實(shí)驗(yàn),事先發(fā)現(xiàn)問題,做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,以確保實(shí)驗(yàn)課的成功率和高效率。
三、遵循認(rèn)知規(guī)律降低學(xué)習(xí)難度
關(guān)鍵詞:新課程背景;初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);評(píng)價(jià)方式
教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的測(cè)試,對(duì)于教師來說通過教學(xué)評(píng)價(jià)可以找到自身教學(xué)設(shè)計(jì)中的不足之處,對(duì)于學(xué)生來說通過教學(xué)評(píng)價(jià)能夠更加清晰地認(rèn)識(shí)自己能力水平高低,及時(shí)掌握自己的知識(shí)漏洞,以便及時(shí)采取彌補(bǔ)措施。然而傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)采取的是考試方式,這在一定程度上限制了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和提高,因此在新課程背景下,教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)狀態(tài),及時(shí)調(diào)整評(píng)價(jià)方式,幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高他們的物理探究能力和實(shí)踐運(yùn)用能力。
1.教師要樹立正確的評(píng)價(jià)觀念
傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式過于片面,評(píng)價(jià)內(nèi)容不全面,教師過度關(guān)注對(duì)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)的評(píng)價(jià),而忽視了考查學(xué)生學(xué)習(xí)過程和操作能力地評(píng)價(jià),導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中存在很多問題,使得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想不夠端正、教學(xué)目標(biāo)不夠全面、教學(xué)方式過于單一。學(xué)生對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)失去學(xué)習(xí)和參與興趣,課堂教學(xué)效果明顯降低,學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高,因此物理教師要認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)中存在的問題,積極面對(duì)并找到解決的措施。鑒于此,筆者認(rèn)為教師首先要改變傳統(tǒng)教學(xué)和評(píng)價(jià)觀念,樹立正確的評(píng)價(jià)觀念,以學(xué)生整體發(fā)展和終身能力持續(xù)發(fā)展為前提,實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)轉(zhuǎn)變,即從傳統(tǒng)甄別與選拔功能轉(zhuǎn)向促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展功能轉(zhuǎn)變,使評(píng)價(jià)過程成為促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展和提高的過程;從重視知識(shí)評(píng)價(jià)向重視學(xué)生全面素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變,使評(píng)價(jià)過程成為促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的過程;從單純重視筆試結(jié)果向多樣化評(píng)價(jià)方式轉(zhuǎn)變;從學(xué)生被動(dòng)評(píng)價(jià)向?qū)W生主動(dòng)參與評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變,發(fā)揮學(xué)生課堂主體地位的作用和價(jià)值。
2.教師要構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)目標(biāo)
新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出新目標(biāo),要求教師在開展教學(xué)活動(dòng)之時(shí),不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生物理能力還要全面提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),即能夠獨(dú)立運(yùn)用理論知識(shí)解決學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)踐中存在的問題,要求教師將實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分為認(rèn)知領(lǐng)域、技能領(lǐng)域和情感領(lǐng)域。認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘莆障鄳?yīng)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)并學(xué)會(huì)遷移運(yùn)用;技能領(lǐng)域目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)的基本過程和方法、學(xué)會(huì)正確使用實(shí)驗(yàn)儀器、正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、正確記錄并計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、能夠根據(jù)計(jì)算結(jié)果推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論等;情感領(lǐng)域目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情,樹立崇尚科學(xué)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.確定具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容
教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)過程中應(yīng)該結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,接下來筆者將結(jié)合人教版探討平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)其評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)行分析。
3.1實(shí)驗(yàn)原理表述
教師應(yīng)該要求學(xué)生通過自己的探索和理解對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行闡述,包括實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理、實(shí)驗(yàn)涉及的基本思想和原理等,在本次實(shí)驗(yàn)中,白紙是為了記錄蠟燭成像位置,鏡子是為了驗(yàn)證成像大小關(guān)系。教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)該讓學(xué)生充分掌握物理實(shí)驗(yàn)知識(shí),理解開展實(shí)驗(yàn)的意義和作用,才能有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)地學(xué)習(xí)和探究。
3.2實(shí)驗(yàn)器材的選擇
本次實(shí)驗(yàn)非常簡單,涉及到的實(shí)驗(yàn)器材也比較少,只有蠟燭、平面鏡、白紙、火柴,雖然器材簡單,但是教師仍然要注意引導(dǎo)學(xué)生選擇正確的實(shí)驗(yàn)材料,例如成像關(guān)鍵因素蠟燭和平面鏡,要求學(xué)生選擇長短一樣的兩根蠟燭,保證平面鏡表現(xiàn)沒有凹凸現(xiàn)象等,這些都是決定實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。
3.3實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)最重要的內(nèi)容應(yīng)該就是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的過程,包括學(xué)生能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象和器材設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟、學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的處理以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察等。在本次實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過研究教材和總結(jié)生活經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)步驟:①在桌面上鋪一張白紙,在紙的中間位置畫一條直線,在直線上豎立平面鏡;②把一只剛點(diǎn)燃的蠟燭放在平面鏡前面,并觀察蠟燭在平面鏡后面的像;③取與步驟二中同樣長短的蠟燭在平面鏡后移動(dòng),直到兩只蠟燭的位置完全重合;④在白紙上記錄兩只蠟燭的位置,用直線將實(shí)驗(yàn)中兩只蠟燭的位置進(jìn)行連接,并用刻度尺量出兩只蠟燭分別到平面的距離,將數(shù)據(jù)記錄在設(shè)計(jì)好的表格中;⑤重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),以便得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果。
3.4實(shí)驗(yàn)操作的熟悉程度
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中還要針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作熟練程度進(jìn)行評(píng)價(jià),包括學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)分析的嚴(yán)謹(jǐn)性、表格設(shè)計(jì)清晰性以及對(duì)突發(fā)事件處理的靈活性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.5實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是為了驗(yàn)證最初的實(shí)驗(yàn)猜想,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論地推導(dǎo)在一定程度上反映出學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握程度和熟悉程度,因此將實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析納入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中,有利于教師充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況。在本次實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng),得到如下結(jié)論:物與像的連線垂直于鏡面,且物到像的距離等于像到鏡的距離,物與像的大小是相等的。
小結(jié):
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中,應(yīng)該結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)過程等多方面因素進(jìn)行評(píng)價(jià)活動(dòng),另外還可以采用學(xué)生互評(píng)、自評(píng)的方式,形成多樣化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)模式。保證評(píng)價(jià)過程的科學(xué)性和合理性,使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,激發(fā)強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)熱情和興趣,提高學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性,促進(jìn)學(xué)生掌握更多物理實(shí)驗(yàn)知識(shí),提高學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)造力,從而保證初中物理課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]張娟. 以“實(shí)驗(yàn)、探究、評(píng)價(jià)相結(jié)合”改革初中物理課堂教學(xué)[J]. 學(xué)周刊,2015,02:108.