光的反射一節(jié)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1、編號(hào)：“光的反射”一節(jié)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)內(nèi)容提要: 演示實(shí)驗(yàn)是整個(gè)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，它是學(xué)生深刻理解物理概念和規(guī)律，掌握研究物理的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度具有重要作用。在初中物理教材中，光的反射定律的演示實(shí)驗(yàn)有改進(jìn)的必要，需要增加實(shí)驗(yàn)的直觀性和可視性，提高課堂學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效果和效率。利用紙作為傳播介質(zhì)可以清晰的看到光路的傳播，把紙粘貼在薄鐵皮上，使激光筆套在磁鐵上，然后讓激光筆固定在紙面上能夠減小實(shí)驗(yàn)的難度，在紙上準(zhǔn)確標(biāo)出角度可以快速準(zhǔn)確地讀出反射角和入射角的大小，提高演示實(shí)驗(yàn)的可觀測(cè)性。主題詞：演示實(shí)驗(yàn) 光的反射 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是物理研究的一個(gè)重要方法和手段，也是物理教學(xué)的重要內(nèi)容

2、。在物理課堂教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是加深學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律理解的重要一環(huán)，是學(xué)生認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的感性基礎(chǔ)，是物理教學(xué)中將理論與實(shí)際相結(jié)合的重要方法，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生積極思維的重要手段，是認(rèn)識(shí)事物規(guī)律的起點(diǎn)，也是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分。演示實(shí)驗(yàn)要注意做到以下四個(gè)有利于：有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；有利于物理模型和物理概念的建立；有利于正確理解定律和公式的物理意義；有利于開(kāi)拓學(xué)生的思路，發(fā)展他們的想象力。由于實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境的不同，教材上的部分演示實(shí)驗(yàn)有的很難成功，有的現(xiàn)象不太明顯，有的甚至是不太科學(xué)的，所以都難以達(dá)到上面所說(shuō)的四個(gè)有利于，因此，教師應(yīng)該經(jīng)常對(duì)課本中介紹的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析研

3、究，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，力爭(zhēng)使我們做的每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)都能達(dá)到預(yù)期的效果?！肮獾姆瓷洹币还?jié)是8年級(jí)物理光學(xué)部分的重要內(nèi)容，它是通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的規(guī)律，做好課本中的演示實(shí)驗(yàn)是使學(xué)生認(rèn)識(shí)理解光的反射定律的關(guān)鍵教材中所用的器材：兩個(gè)大小相同的扇形面來(lái)顯示光的傳播路徑的屏，其中一個(gè)扇形面與一個(gè)小平面鏡固定在一起，另一個(gè)扇形面可以繞著兩扇形面的對(duì)稱(chēng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且對(duì)稱(chēng)軸與平面鏡垂直，用一個(gè)激光筆作為光源。用這樣的演示實(shí)驗(yàn)裝置，雖簡(jiǎn)便易行，但仍存在一些不足：一是可見(jiàn)度差特別是在天氣晴朗、環(huán)境光線(xiàn)比較強(qiáng)的條件下，實(shí)驗(yàn)效果欠佳；二是可視范圍小不能多角度地展示給不同方位的學(xué)生觀察；三是實(shí)驗(yàn)中所用的光源不能固定，給實(shí)驗(yàn)操作

4、及效果上帶來(lái)很大的不便；四是實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)扇形面所用的紙張不容易把光的傳播路徑清晰的顯示出來(lái)，實(shí)驗(yàn)效果就更加不好；五是實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量反射角和入射角，如果用量角器去測(cè)量的話(huà)，一個(gè)人無(wú)法單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。能否在實(shí)驗(yàn)中明顯的觀察到光路，準(zhǔn)確的測(cè)量出反射角和入射角，減少實(shí)驗(yàn)的難度，減少時(shí)間的耗費(fèi)便是要解決的問(wèn)題。鑒于以上存在的問(wèn)題，筆者經(jīng)過(guò)平時(shí)教學(xué)中的探索并多次實(shí)踐，對(duì)本節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)作了如下改進(jìn)，供廣大同行參考一、實(shí)驗(yàn)裝置   實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示 二、制作材料 150cm×11cm×1.1cm的木板底座支架 圖1 287cm×4.4cm的長(zhǎng)薄鐵皮38

5、cm×3cm小平面鏡 450cm×25cm的長(zhǎng)方形木板一塊550cm×25cm的薄鐵皮一張6小合頁(yè)兩個(gè)、門(mén)把手一個(gè)7膠水、 釘子8激光筆（帶有磁性材料的外套）如圖2 圖29帶有刻度的半圓形畫(huà)紙 （表面要粗糙）10半徑為25cm扇形硬紙板一個(gè) 如圖3 三、制作方法 首先把小平面鏡用膠水粘在木板底座的正中間，用弓子鋸把50cm×25cm的長(zhǎng)方形木板鋸成半徑為25cm的 圖3半圓形，半圓板的圓心O位于平面鏡上，從中間把半圓形分為兩個(gè)扇形木板。 用剪刀把50cm×25cm的薄鐵皮剪成半徑為25cm的半圓形，從中間把半圓形薄鐵皮分為兩個(gè)扇形，用膠水把扇形

6、薄鐵皮緊緊地粘在兩塊扇形木板上，把帶有刻度的畫(huà)紙粘在扇形薄鐵皮上，保證不能有突起現(xiàn)象，目的是在這個(gè)扇形畫(huà)紙能把光的傳播路徑完整地體現(xiàn)出來(lái)。為什么用畫(huà)紙？是因?yàn)楫?huà)紙表面粗糙，光在其上面?zhèn)鞑r(shí)發(fā)生了漫反射，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加清楚。，將扇形木板的左側(cè)固定在底座支架上，保證扇形木板與小平面鏡垂直，將長(zhǎng)薄鐵皮彎成半圓形用釘子固定在左側(cè)扇形木板和底座支架上，這樣操作的目的是能使光線(xiàn)聚在鐵皮的下面，使觀察到的現(xiàn)象更加清楚，用合頁(yè)把兩塊扇形木板連接上如圖4所示，在能夠移動(dòng)的扇形木板的后側(cè)安上把手如圖5所示，使右側(cè)扇形木板能在保證與小平面鏡垂直的情況下自由向后轉(zhuǎn)動(dòng)。最后將半圓形木板和底座刷上薄薄的一層白色油漆，使外

7、觀上更加美觀一些。 圖4 圖5四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程因?yàn)樯刃文景迮c平面鏡垂直，所以半圓形木板的對(duì)稱(chēng)軸就是與平面鏡垂直的直線(xiàn)，也就是法線(xiàn)，使入射光線(xiàn)沿與法線(xiàn)成30度角照射到O點(diǎn)，能從另一側(cè)觀察到反射光線(xiàn)，這時(shí)把能夠移動(dòng)的扇形木板拉離原來(lái)所在的平面，在半圓板上沒(méi)有觀察到反射光線(xiàn)，用一個(gè)硬紙板放在之前扇形木板板所 圖6在的平面如圖6所示，又觀察到了反射光線(xiàn)。說(shuō)明反射光線(xiàn)一直在這個(gè)平面上，它是借助扇形木板或者硬紙板才顯示出來(lái)的。這就說(shuō)明反射光線(xiàn)，入射光線(xiàn)，法線(xiàn)在同一平面內(nèi)。這時(shí)改變?nèi)肷浣嵌日丈?，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有看到反射光線(xiàn)。將扇形木板移回原來(lái)的位置，反射光線(xiàn)又出現(xiàn)了。再次證明了三條線(xiàn)在同一平面上，由此，就得到了光在反射

8、時(shí)第一條規(guī)律：反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi)。 在這個(gè)平面內(nèi)進(jìn)一步研究光在反射時(shí)，反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)的分布規(guī)律。改變?nèi)肷浣嵌龋谷肷浣欠謩e為15度、30度、45度、60度、75度，觀察反射角的大小，觀察入射光線(xiàn)相對(duì)于法線(xiàn)的位置和反射光線(xiàn)相對(duì)于法線(xiàn)的位置，得出如下表格：實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角反射角入射光線(xiàn)相對(duì)于法線(xiàn)的位置反射光線(xiàn)相對(duì)于法線(xiàn)的位置115度15度在法線(xiàn)左側(cè)15度處在法線(xiàn)右側(cè)15度處230度30度在法線(xiàn)左側(cè)30度處在法線(xiàn)右側(cè)30度處345度45度在法線(xiàn)左側(cè)45度處在法線(xiàn)右側(cè)45度處460度60度在法線(xiàn)右側(cè)60度處在法線(xiàn)左側(cè)60度處575度75度在法線(xiàn)右側(cè)75度處在法線(xiàn)左側(cè)75度處通過(guò)表格

9、，可以總結(jié)出光在反射是還遵循另兩條規(guī)律：反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)兩側(cè)；反射角等于入射角。另外還可以看出光在發(fā)生反射時(shí)，光路是可逆的。通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，紅色激光燈光，集中不發(fā)散，顏色鮮艷，在紙板上顯示清晰，學(xué)生可以輕易的觀察到激光筆射出的光線(xiàn)，準(zhǔn)確地讀出入射角和反射角的大小，光的反射定律便可以直觀的觀測(cè)到，這樣學(xué)生便于觀察，學(xué)習(xí)又有興趣。并且實(shí)驗(yàn)的器材簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)。演示實(shí)驗(yàn)不僅要現(xiàn)象清楚，而且還要面向全體學(xué)生具有直觀性，經(jīng)過(guò)改進(jìn)，自制的教學(xué)儀器能夠形象生動(dòng)地把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生，因而筆者認(rèn)為，對(duì)一些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)是非常必要的，因?yàn)槲锢韺W(xué)科是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)是良好的前提和必要的基礎(chǔ)。編號(hào)：“光的反射”一節(jié)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)內(nèi)容提要: 演示實(shí)驗(yàn)是整個(gè)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，它是學(xué)生深刻理解物理概念和規(guī)律，掌握研究物理的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度具有重要作用。在初中物理教材中，光的反射定律的演示實(shí)驗(yàn)有改進(jìn)的必要，需要增加實(shí)驗(yàn)的直觀性和可視性，提高課堂學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效果和效率。利用紙作為傳播介質(zhì)可以清晰