光的反射一節(jié)演示實驗的改進

1、編號：“光的反射”一節(jié)演示實驗的改進內(nèi)容提要: 演示實驗是整個中學物理實驗的重要組成部分，它是學生深刻理解物理概念和規(guī)律，掌握研究物理的科學方法，培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學態(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驗有改進的必要，需要增加實驗的直觀性和可視性，提高課堂學生實驗的效果和效率。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驗的難度，在紙上準確標出角度可以快速準確地讀出反射角和入射角的大小，提高演示實驗的可觀測性。主題詞：演示實驗 光的反射 改進實驗是物理研究的一個重要方法和手段，也是物理教學的重要內(nèi)容

2、。在物理課堂教學中，演示實驗是加深學生對概念和規(guī)律理解的重要一環(huán)，是學生認識物理規(guī)律的感性基礎，是物理教學中將理論與實際相結(jié)合的重要方法，是提高學生學習興趣、啟發(fā)學生積極思維的重要手段，是認識事物規(guī)律的起點，也是物理實驗教學中的一個重要組成部分。演示實驗要注意做到以下四個有利于：有利于調(diào)動學生學習積極性；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；有利于開拓學生的思路，發(fā)展他們的想象力。由于實驗條件和環(huán)境的不同，教材上的部分演示實驗有的很難成功，有的現(xiàn)象不太明顯，有的甚至是不太科學的，所以都難以達到上面所說的四個有利于，因此，教師應該經(jīng)常對課本中介紹的演示實驗進行分析研

3、究，不斷改進實驗裝置，力爭使我們做的每一個演示實驗都能達到預期的效果?！肮獾姆瓷洹币还?jié)是8年級物理光學部分的重要內(nèi)容，它是通過實驗總結(jié)出的規(guī)律，做好課本中的演示實驗是使學生認識理解光的反射定律的關鍵教材中所用的器材：兩個大小相同的扇形面來顯示光的傳播路徑的屏，其中一個扇形面與一個小平面鏡固定在一起，另一個扇形面可以繞著兩扇形面的對稱軸轉(zhuǎn)動，并且對稱軸與平面鏡垂直，用一個激光筆作為光源。用這樣的演示實驗裝置，雖簡便易行，但仍存在一些不足：一是可見度差特別是在天氣晴朗、環(huán)境光線比較強的條件下，實驗效果欠佳；二是可視范圍小不能多角度地展示給不同方位的學生觀察；三是實驗中所用的光源不能固定，給實驗操作

4、及效果上帶來很大的不便；四是實驗中兩個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，實驗效果就更加不好；五是實驗中需要測量反射角和入射角，如果用量角器去測量的話，一個人無法單獨進行實驗。能否在實驗中明顯的觀察到光路，準確的測量出反射角和入射角，減少實驗的難度，減少時間的耗費便是要解決的問題。鑒于以上存在的問題，筆者經(jīng)過平時教學中的探索并多次實踐，對本節(jié)的演示實驗作了如下改進，供廣大同行參考一、實驗裝置   實驗裝置如圖1所示 二、制作材料 150cm×11cm×1.1cm的木板底座支架 圖1 287cm×4.4cm的長薄鐵皮38

5、cm×3cm小平面鏡 450cm×25cm的長方形木板一塊550cm×25cm的薄鐵皮一張6小合頁兩個、門把手一個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紙 （表面要粗糙）10半徑為25cm扇形硬紙板一個 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，目的是在這個扇形畫紙能把光的傳播路徑完整地體現(xiàn)出來。為什么用畫紙？是因為畫紙表面粗糙，光在其上面?zhèn)鞑r發(fā)生了漫反射，使實驗現(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聚在鐵皮的下面，使觀察到的現(xiàn)象更加清楚，用合頁把兩塊扇形木板連接上如圖4所示，在能夠移動的扇形木板的后側(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。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、實驗過程因為扇形木板與平面鏡垂直，所以半圓形木板的對稱軸就是與平面鏡垂直的直線，也就是法線，使入射光線沿與法線成30度角照射到O點，能從另一側(cè)觀察到反射光線，這時把能夠移動的扇形木板拉離原來所在的平面，在半圓板上沒有觀察到反射光線，用一個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。說明反射光線一直在這個平面上，它是借助扇形木板或者硬紙板才顯示出來的。這就說明反射光線，入射光線，法線在同一平面內(nèi)。這時改變?nèi)肷浣嵌日丈?，發(fā)現(xiàn)沒有看到反射光線。將扇形木板移回原來的位置，反射光線又出現(xiàn)了。再次證明了三條線在同一平面上，由此，就得到了光在反射

8、時第一條規(guī)律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。 在這個平面內(nèi)進一步研究光在反射時，反射光線、入射光線的分布規(guī)律。改變?nèi)肷浣嵌?，使入射角分別為15度、30度、45度、60度、75度，觀察反射角的大小，觀察入射光線相對于法線的位置和反射光線相對于法線的位置，得出如下表格：實驗次數(shù)入射角反射角入射光線相對于法線的位置反射光線相對于法線的位置115度15度在法線左側(cè)15度處在法線右側(cè)15度處230度30度在法線左側(cè)30度處在法線右側(cè)30度處345度45度在法線左側(cè)45度處在法線右側(cè)45度處460度60度在法線右側(cè)60度處在法線左側(cè)60度處575度75度在法線右側(cè)75度處在法線左側(cè)75度處通過表格

9、，可以總結(jié)出光在反射是還遵循另兩條規(guī)律：反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)；反射角等于入射角。另外還可以看出光在發(fā)生反射時，光路是可逆的。通過以上的實驗改進，紅色激光燈光，集中不發(fā)散，顏色鮮艷，在紙板上顯示清晰，學生可以輕易的觀察到激光筆射出的光線，準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到，這樣學生便于觀察，學習又有興趣。并且實驗的器材簡便，可操作性強。演示實驗不僅要現(xiàn)象清楚，而且還要面向全體學生具有直觀性，經(jīng)過改進，自制的教學儀器能夠形象生動地把實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)給學生，因而筆者認為，對一些演示實驗進行改進是非常必要的，因為物理學科是以實驗為基礎的學科，無論是演示實驗還是學生實驗對學生掌握科學知識是良好的前提和必要的基礎。編號：“光的反射”一節(jié)演示實驗的改進內(nèi)容提要: 演示實驗是整個中學物理實驗的重要組成部分，它是學生深刻理解物理概念和規(guī)律，掌握研究物理的科學方法，培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學態(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驗有改進的必要，需要增加實驗的直觀性和可視性，提高課堂學生實驗的效果和效率。利用紙作為傳播介質(zhì)可以清晰