平面镜成像实验的改进与创新史硕阳冯春雷山东省临沂市涟水一中()探究平面镜成像特性的实验是高中化学重点实验,在教学过程和考试评价中仍然深受高度关注,同时,它也是难点实验,难点在于怎样确定物体在平面镜中成实像的位置。,存在的问题该实验装置如图1所示。玻璃板取代平面镜,采用"重合法"来确定实像的位置,但是,这一方式有许多不足。1。住探究物距和像距的关系时,得出"物距和像距相等"的推论存在系统偏差。如图示,相同的蜡烛A和B,把蜡烛大多数班主任一般采用实验图A置于玻璃板上面,让另1支蜡烛B置于玻璃板后边平缓联通,实验者在A的右侧观察到A在玻璃板上成的像与B重合,这么蜡烛B所在的位置则可觉得在镜中的像的位置物理探究平面镜成像特点,此时蜡烛B到玻璃板反射面的距离即为物体A的像距。但是,实验中B像重合并不是蜡烛B与A的像重合,而是人眼通过玻璃板见到蜡烛B的实像与蜡烛A的实像重合。因为折射,光线在非垂直通过玻璃板时,蜡烛B的实像发生了"联通",凶此存在系统偏差。2。虽然在较暗的环境中,操作像的重合也有一定难度。缘由有:燃起的蜡烛A在玻璃板前,后表面分别反射产生的2个像中,火焰的色温很大,并且蜡烛自身成像的色温偏小,有时会看不清楚。
3。用玻璃板取代平面镜做实验降低了教学的难开关断掉后仍有电压通过灯泡,反。因而说明因为线圈的自感作用而使灯泡"延后熄灭"(自感电动势的作用)。(2)町在原电路的基础』二加以改进。借助太刀双掷度。蜡烛A在玻璃板上成像是光的反射现象,从A的侧见到蜡烛B则是光的折射现象,玻璃板来探究平面镜成像特性要综合应用光的反射和折射知识。而一般光的折射知识教学是在光的反射知识以后,因而,用玻璃板取代平面镜做实验有较大的教学难度。具体表现在:在设计实验方案时,中学生很难想到用玻璃板取代平面镜;在实验过程rf,实验操作和理解实验的内涵均有一定难度;在练习和考试中,尉绕该实验有大量的题口,给中学生带来了一定负{=({二,改进与创新过程1。实验器材选片j2个较大的相同矿泉射手干l面较狭窄的平面镜来做实验,除了能填补述实验的不足。而n能使实验简单,明了,实验现象愈发明湿。具体实验材料如图2所示,平面镜(高,长白铁皮制做),2个相同的矿泉射手(高25em,图2实验图体积为550mL),白纸,刻度尺,钢笔。2。实验操作过程。(1)在平面镜前放1个矿泉射手A,肴一看,它的像是在镜前,还是在镜后?完伞相图2改进后的实验电路改进后,当开关断掉时,"刈'比灯泡"立刻熄灭,而灯泡A"延后打火"的疗效特别显著其实,对于该做的演示实验班主任一定要想方设法去做。
对于演示疗效不明的实验要想办法采取举措加以改进,只有这样,能够使课堂教学,动,充实和活化,因而达到提升课堂教学质量的H的。l9?纵翔仪嚣2011问题,可改成如图5所示的装置进行实验。改进装置(2)改进优点:具有强烈剌激性味道的SO可以被NaOH碱液吸收,不再直接排放在大气中。另外,碱液黑色退去,可进一步证明有碱性二氧化碳形成;将制氧装置和性质装置相连,强化了知识之间的连贯性,可以使中学生印象更为深刻,有利于中学生综合运用知识能力的培养。三,增设趣味实验。迸发中学生对科学的探究欲望1。在学习"平面镜成像"一节时,可引入1个演示实验,在玻璃板上面燃起1支蜡烛,前面放1个烧瓶,当向烧瓶中倒水,会出现1种独特的现象:蜡烛在水底燃烧。这样,都会使中学生形成浓浓的探究兴趣。2。在学习"压强的形成"后,可以布置简单的家庭小实验和课外作业:将矿泉射手底剪去并使瓶口向上,从里面倒入2个兵乓球。由于瓶身不大,2个兵乓个在下挡住困局,另1个在上。右手持瓶身,左手从上向里倒水,下边的兵乓球会挡住困局,少量水向上渗出。随着瓶内水的上升,里面的1个兵乓球开始浮上海面并急剧上升,下边的1个兵乓球没有下浮。假如用手挡住瓶口,漏水的水很快还会饱含了瓶(上接第19页)泉射手A侧和两侧观察,将矿泉射手A在镜中成的像与矿泉射手B被平面镜盖住的部份进行整合,看上去。
矿泉射手A在镜中成的像与矿泉射手B未被平面镜挡住的部份都组成了1实验图的位置就是矿泉射手A的像的位置。(3)改变观察视角,从平面镜的上方或下方,都町以观察到矿泉射手A在镜中成的像与矿泉射手B未被平面镜挡住的部份仍然组成1个完整矿泉射手,因而说明平面镜成的像与物体大小相等。(4)用钳笔在白纸卜画出平面镜的位置物理探究平面镜成像特点,再描出矿泉射手A和矿泉射手B的位置,画出它们的连线,并用刻度尺分别测出2个矿泉射手到镜面的距离。(5)联通矿泉射手A,重复上述实验步骤,进行口和困局之问,下边的兵乓球也会立刻升到水而。该实验优点:取材容易,实验操作便捷简单,可以反复操作。通过亲身体验,既加深r中学生对压强的理解,又增强了中学生的动手能力。3。在述说物质燃烧的条件这一内容时,可增设如所示的实验:把1颗小的二氧化碳白磷放进盛有冷水的烧瓶中,之后用漏斗挡住再通人氢气,此时才会出现"水底火球跳跃"的美丽奇景。该实验现象直观性强,演示疗效好,除了可以降低中学生对科学研究的兴趣,还冷水Ij实验装置会使中学生列'物质燃烧的条件有更深刻的认识。4。在学习"分子的扩散"时,可以结合碱的性质增设演示实验:先在1张滤纸上用无色碘化钾试液{画1只小植物(如兔子,小鸭等),再用线把纸吊在铁架台上,之后在滤纸的正下方放1只烧瓶(烧瓶内盛有浓溶液),立刻会听到滤纸上突显出1只黑色的,清晰的小植物纹样。
这样做既说明了分子的无规则运动和扩散现象,又满足了中学生的好奇心,同时还可以迸发中学生对科学实验的探究欲望依照教学的实际须要,通过改进实验,除了可以达到最佳的教学疗效,加深中学生对课堂中所学知识的理解,并且能迸发她们在相关知识领域中的探求兴趣,拓展中学生思维,培养她们细致观察现象,科学剖析问题的能力。多次实验。3。注意事项。由于存在视差,所以必须从矿泉射手A的左,右下侧观察,倘若矿泉射手A在镜中成的像与矿泉射手B未被平面镜盖住的部份都组成1个完整矿泉射手,这么矿泉射手B的位置才是矿泉射手A的像的位置。三,改进与创新后的优点选用较大的矿泉射手和较狭窄的平面镜来做实验,从镜前,实验者既可以看见矿泉射手A在镜中成的像,又可以看见矿泉射手B朱被平面镜挡住的部份。通过观察。将矿泉射手A在镜中成的像与矿泉水未被平面镜挡住的部份进行整合来确定实像的位置。这样就清除了原实验方案中的系统偏差。由于新方案是在明亮的环境中做实验,所以矿泉射手在平面镜中成像清晰,。阻拖影大大减小了,以便实验操作,新方案只包含光的反射知识,不涉及光的折射知识,增加了教学难疫,中学生容易理解和把握