初中物理人教八年級(jí)上冊(cè)（2022年新編） 光現(xiàn)象小孔成像實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、小孔成像實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)岳池縣石城小學(xué)校 潘學(xué)濤一、小孔成像實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新的背景在教學(xué)過(guò)程中每當(dāng)給學(xué)生演示或讓學(xué)生自己完成小孔成像實(shí)驗(yàn)的效果都不好，上課時(shí)演示效果不好，而且有的角度無(wú)法觀察到現(xiàn)象，要求學(xué)生自己完成時(shí)，很少有人能動(dòng)手制作器材。導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)小孔成像的特點(diǎn)模糊不清，比如像有放大的也有縮小的、像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)等。為此，結(jié)合中學(xué)生的知識(shí)層面，我做了一些改進(jìn)和創(chuàng)新。教材中“小孔成像實(shí)驗(yàn)”的不足：（1）實(shí)驗(yàn)器材需要去蓋的易拉罐盒和半透明薄膜，制作過(guò)程雖然簡(jiǎn)單，但易拉罐硬度大，去蓋、扎孔比較麻煩。（3）像距的固定、光屏大小的限制影響了觀察像的大小的變化規(guī)律，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)小孔成的

2、像的特點(diǎn)理解不到位，實(shí)驗(yàn)后很多學(xué)生只知道小孔所成像為倒立的實(shí)像，不知道像的大小變化規(guī)律，有的甚至誤認(rèn)為小孔成的像都是縮小的。（4）小孔成像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)不能驗(yàn)證。改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）借助墻面做光屏，用不透明的紙板扎孔做小孔屏，器材更簡(jiǎn)單、更方便。對(duì)于學(xué)生而言，比起易拉罐蓋，紙張更容易做各種大小和形狀不同的小孔，實(shí)驗(yàn)中可以觀察到像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)。（2）用墻面替代半透明薄膜，成像效果不但明顯，最主要的是面積大，不存在調(diào)節(jié)高度的問(wèn)題，只要距離調(diào)節(jié)好就能看到像。（3）物距、像距都可以改變，學(xué)生能直接觀察到像的大小是可以改變的，并且不是單一的縮小或放大，而是隨物距和像距的改變而改變。

3、（4）不受地點(diǎn)和器材的限制，學(xué)生可走出教室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)興趣。二、簡(jiǎn)要闡述改進(jìn)和創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)器材：蠟燭、打火機(jī)、小孔屏實(shí)驗(yàn)一：利用墻面做光屏探究小孔成像的特點(diǎn)過(guò)程：利用墻面做光屏，在紙上扎大小、形狀不同的孔，在較暗教室點(diǎn)燃蠟燭，改變物距、像距，觀察像的特點(diǎn)?，F(xiàn)象：倒立的實(shí)像，大小隨物距、像距改變像的大小、形狀一樣，亮度不一樣結(jié)論：1、小孔成倒立的實(shí)像；2、像有放大的也有縮小的，大小與物距、像距有關(guān)，與孔的大小無(wú)關(guān)。當(dāng)物距一定時(shí)，像距越大像越大；當(dāng)像距一定時(shí)，物距越小像越大；3、像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)，決定于物體的形狀。優(yōu)點(diǎn)：是器材簡(jiǎn)單，不受實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的限制，學(xué)生可以在家隨時(shí)完成。而且效

4、果很明顯，像距大小可以變化，能明顯觀察到大小變化的像，像的形狀和孔形無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)二、改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的分析、具體步驟、理論分析【理論依據(jù)】光在同種均用的介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播【光路圖】實(shí)驗(yàn)一：利用墻面做光屏探究小孔成像的特點(diǎn)【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】利用墻面做光屏探究小孔成像的特點(diǎn)【準(zhǔn)備工作】小孔屏的制作：準(zhǔn)備兩個(gè)不透光的紙板，其中一個(gè)紙板上打一個(gè)孔徑為2mm的圓孔（后面敘述中稱(chēng)為“1號(hào)小孔屏”），孔徑為3mm的正方孔和三角孔（后面敘述中稱(chēng)為“2號(hào)小孔屏”）?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、觀察小孔成像的特點(diǎn)，包括正倒、虛實(shí)、大小變化規(guī)律。2、像的形狀與孔的形狀之間的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程】1、在暗室中點(diǎn)燃蠟燭，把1、2號(hào)小孔屏放在蠟燭和

5、墻面的中間，調(diào)節(jié)距離可觀察一個(gè)清晰、倒立的蠟焰的像。2、保持孔屏與墻面的距離（即像距）不變，改變蠟燭與孔屏的距離（即物距）；保持蠟燭和孔屏之間的距離（即物距）不變，同時(shí)改變蠟燭和小孔屏到墻面的距離（即像距），觀察像的大小變化規(guī)律。觀察到像的大小可以改變，有時(shí)放大有時(shí)縮小，與物距、像距有關(guān)，物距一定時(shí)，像距越大像越大，像距一定是時(shí)，物距越小像越大。3、換用2號(hào)孔屏并調(diào)節(jié)距離，在墻面上看到清晰度、亮度不一樣的蠟焰的像，像的大小都一樣，只是亮度不一樣，孔太大或太小都不能成像。其中孔徑3mm的圓孔、方孔、三角孔所成的像的形狀一樣。倒立的實(shí)像 像的大小、形狀一樣，亮度不一樣【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】1、小孔成倒立的實(shí)

6、像；2、像有放大的也有縮小的，大小與物距、像距有關(guān)，與孔的大小無(wú)關(guān)。當(dāng)物距一定時(shí)，像距越大像越大；當(dāng)像距一定時(shí)，物距越小像越大；3、像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)，決定于物體的形狀?！颈緦?shí)驗(yàn)反思】1、注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)中小孔屏要選擇透光度低的紙板，在光線(xiàn)暗的環(huán)境中進(jìn)行效果明顯。2、存在的不足：用蠟燭做成像物體光線(xiàn)暗、不穩(wěn)定，像物大小無(wú)法定量測(cè)量，實(shí)驗(yàn)器材沒(méi)有固定，無(wú)法定量測(cè)出物距和像距，不能進(jìn)一步找出像的大小與物距、像距的具體關(guān)系。3、發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題：改變物距或像距時(shí)，不但發(fā)現(xiàn)了像的大小在改變，同時(shí)發(fā)現(xiàn)像的亮度、清晰度也在改變，孔的大小不一樣，像的亮度、清晰度也不一樣，而對(duì)孔的大小也沒(méi)有明確的分界點(diǎn)。孔徑為2mm和3mm的最容易調(diào)節(jié)出像，當(dāng)孔徑為2mm和3mm的小孔能成像時(shí)，孔徑小于1mm的不能成像，但把物距、像距調(diào)節(jié)的很小時(shí)（大約都為5mm），孔徑小于1mm的能成像，而其他小孔則在墻面上呈現(xiàn)了與之形狀相同的亮斑點(diǎn)。當(dāng)物距、