平面鏡成像實驗的改進與創(chuàng)新史碩陽馮春雷山東省臨沂市漣水一中()探究平面鏡成像特性的實驗是高中化學重點實驗,在教學過程和考試評價中仍然深受高度關注,同時,它也是難點實驗,難點在于怎樣確定物體在平面鏡中成實像的位置。,存在的問題該實驗裝置如圖1所示。玻璃板取代平面鏡,采用"重合法"來確定實像的位置,但是,這一方式有許多不足。1。住探究物距和像距的關系時,得出"物距和像距相等"的推論存在系統(tǒng)偏差。如圖示,相同的蠟燭A和B,把蠟燭大多數班主任一般采用實驗圖A置于玻璃板上面,讓另1支蠟燭B置于玻璃板后邊平緩聯(lián)通,實驗者在A的右側觀察到A在玻璃板上成的像與B重合,這么蠟燭B所在的位置則可覺得在鏡中的像的位置物理探究平面鏡成像特點,此時蠟燭B到玻璃板反射面的距離即為物體A的像距。但是,實驗中B像重合并不是蠟燭B與A的像重合,而是人眼通過玻璃板見到蠟燭B的實像與蠟燭A的實像重合。因為折射,光線在非垂直通過玻璃板時,蠟燭B的實像發(fā)生了"聯(lián)通",兇此存在系統(tǒng)偏差。2。雖然在較暗的環(huán)境中,操作像的重合也有一定難度。緣由有:燃起的蠟燭A在玻璃板前,后表面分別反射產生的2個像中,火焰的色溫很大,并且蠟燭自身成像的色溫偏小,有時會看不清楚。
3。用玻璃板取代平面鏡做實驗降低了教學的難開關斷掉后仍有電壓通過燈泡,反。因而說明因為線圈的自感作用而使燈泡"延后熄滅"(自感電動勢的作用)。(2)町在原電路的基礎』二加以改進。借助太刀雙擲度。蠟燭A在玻璃板上成像是光的反射現(xiàn)象,從A的側見到蠟燭B則是光的折射現(xiàn)象,玻璃板來探究平面鏡成像特性要綜合應用光的反射和折射知識。而一般光的折射知識教學是在光的反射知識以后,因而,用玻璃板取代平面鏡做實驗有較大的教學難度。具體表現(xiàn)在:在設計實驗方案時,中學生很難想到用玻璃板取代平面鏡;在實驗過程rf,實驗操作和理解實驗的內涵均有一定難度;在練習和考試中,尉繞該實驗有大量的題口,給中學生帶來了一定負{=({二,改進與創(chuàng)新過程1。實驗器材選片j2個較大的相同礦泉射手干l面較狹窄的平面鏡來做實驗,除了能填補述實驗的不足。而n能使實驗簡單,明了,實驗現(xiàn)象愈發(fā)明濕。具體實驗材料如圖2所示,平面鏡(高,長白鐵皮制做),2個相同的礦泉射手(高25em,圖2實驗圖體積為550mL),白紙,刻度尺,鋼筆。2。實驗操作過程。(1)在平面鏡前放1個礦泉射手A,肴一看,它的像是在鏡前,還是在鏡后?完傘相圖2改進后的實驗電路改進后,當開關斷掉時,"刈'比燈泡"立刻熄滅,而燈泡A"延后打火"的療效特別顯著其實,對于該做的演示實驗班主任一定要想方設法去做。
對于演示療效不明的實驗要想辦法采取舉措加以改進,只有這樣,能夠使課堂教學,動,充實和活化,因而達到提升課堂教學質量的H的。l9?縱翔儀囂2011問題,可改成如圖5所示的裝置進行實驗。改進裝置(2)改進優(yōu)點:具有強烈剌激性味道的SO可以被NaOH堿液吸收,不再直接排放在大氣中。另外,堿液黑色退去,可進一步證明有堿性二氧化碳形成;將制氧裝置和性質裝置相連,強化了知識之間的連貫性,可以使中學生印象更為深刻,有利于中學生綜合運用知識能力的培養(yǎng)。三,增設趣味實驗。迸發(fā)中學生對科學的探究欲望1。在學習"平面鏡成像"一節(jié)時,可引入1個演示實驗,在玻璃板上面燃起1支蠟燭,前面放1個燒瓶,當向燒瓶中倒水,會出現(xiàn)1種獨特的現(xiàn)象:蠟燭在水底燃燒。這樣,都會使中學生形成濃濃的探究興趣。2。在學習"壓強的形成"后,可以布置簡單的家庭小實驗和課外作業(yè):將礦泉射手底剪去并使瓶口向上,從里面倒入2個兵乓球。由于瓶身不大,2個兵乓個在下?lián)踝±Ь?另1個在上。右手持瓶身,左手從上向里倒水,下邊的兵乓球會擋住困局,少量水向上滲出。隨著瓶內水的上升,里面的1個兵乓球開始浮上海面并急劇上升,下邊的1個兵乓球沒有下浮。假如用手擋住瓶口,漏水的水很快還會飽含了瓶(上接第19頁)泉射手A側和兩側觀察,將礦泉射手A在鏡中成的像與礦泉射手B被平面鏡蓋住的部份進行整合,看上去。
礦泉射手A在鏡中成的像與礦泉射手B未被平面鏡擋住的部份都組成了1實驗圖的位置就是礦泉射手A的像的位置。(3)改變觀察視角,從平面鏡的上方或下方,都町以觀察到礦泉射手A在鏡中成的像與礦泉射手B未被平面鏡擋住的部份仍然組成1個完整礦泉射手,因而說明平面鏡成的像與物體大小相等。(4)用鉗筆在白紙卜畫出平面鏡的位置物理探究平面鏡成像特點,再描出礦泉射手A和礦泉射手B的位置,畫出它們的連線,并用刻度尺分別測出2個礦泉射手到鏡面的距離。(5)聯(lián)通礦泉射手A,重復上述實驗步驟,進行口和困局之問,下邊的兵乓球也會立刻升到水而。該實驗優(yōu)點:取材容易,實驗操作便捷簡單,可以反復操作。通過親身體驗,既加深r中學生對壓強的理解,又增強了中學生的動手能力。3。在述說物質燃燒的條件這一內容時,可增設如所示的實驗:把1顆小的二氧化碳白磷放進盛有冷水的燒瓶中,之后用漏斗擋住再通人氫氣,此時才會出現(xiàn)"水底火球跳躍"的美麗奇景。該實驗現(xiàn)象直觀性強,演示療效好,除了可以降低中學生對科學研究的興趣,還冷水Ij實驗裝置會使中學生列'物質燃燒的條件有更深刻的認識。4。在學習"分子的擴散"時,可以結合堿的性質增設演示實驗:先在1張濾紙上用無色碘化鉀試液{畫1只小植物(如兔子,小鴨等),再用線把紙吊在鐵架臺上,之后在濾紙的正下方放1只燒瓶(燒瓶內盛有濃溶液),立刻會聽到濾紙上突顯出1只黑色的,清晰的小植物紋樣。
這樣做既說明了分子的無規(guī)則運動和擴散現(xiàn)象,又滿足了中學生的好奇心,同時還可以迸發(fā)中學生對科學實驗的探究欲望依照教學的實際須要,通過改進實驗,除了可以達到最佳的教學療效,加深中學生對課堂中所學知識的理解,并且能迸發(fā)她們在相關知識領域中的探求興趣,拓展中學生思維,培養(yǎng)她們細致觀察現(xiàn)象,科學剖析問題的能力。多次實驗。3。注意事項。由于存在視差,所以必須從礦泉射手A的左,右下側觀察,倘若礦泉射手A在鏡中成的像與礦泉射手B未被平面鏡蓋住的部份都組成1個完整礦泉射手,這么礦泉射手B的位置才是礦泉射手A的像的位置。三,改進與創(chuàng)新后的優(yōu)點選用較大的礦泉射手和較狹窄的平面鏡來做實驗,從鏡前,實驗者既可以看見礦泉射手A在鏡中成的像,又可以看見礦泉射手B朱被平面鏡擋住的部份。通過觀察。將礦泉射手A在鏡中成的像與礦泉水未被平面鏡擋住的部份進行整合來確定實像的位置。這樣就清除了原實驗方案中的系統(tǒng)偏差。由于新方案是在明亮的環(huán)境中做實驗,所以礦泉射手在平面鏡中成像清晰,。阻拖影大大減小了,以便實驗操作,新方案只包含光的反射知識,不涉及光的折射知識,增加了教學難疫,中學生容易理解和把握