時間:2023-05-29 17:48:46
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇平面鏡成像原理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、平面鏡的結構及反光原理是怎樣的?
由于平面鏡是在一塊平板玻璃的一面均勻地鍍上一層金屬膜(多是銀,現在也用鋁等),膜外面涂上一層保護漆(圖1)。當光射到平面鏡上,先透過玻璃層,遇到金屬膜則全部反射,反射光先透過玻璃層再進入空氣里傳播,光在經過空氣和玻璃的交界面時雖有折射,但因玻璃較薄,一般不考慮其對光路的影響。
二、平面鏡是怎樣成像的?
平面鏡前的蠟燭是怎樣成像的呢?如圖2,在燭焰上取一點S,發光點S射向鏡面的光線經鏡面反射,這些反射光線的反向延長線會相交于鏡面后同一點S′(根據光的反射定律和三角形全等知識可證明),而這些反射光進入眼睛后,眼睛只能感覺到光是沿直線傳播而來(即不能感覺出光在進入人眼前的過程中是否改變過光路,只能感覺光是沿最后進入眼睛的光所在直線上的某點發出的),所以反射光AD、BE、CF進入人眼后,人就感覺到它們好像是從它們反向延長線的交點S′發出的,于是就看到了像點S′。通過實驗知道,在鏡子后面實際上并沒有這個發出光線的點,所以叫虛像,物體上的每個點在鏡子里都能按如此原理成一個像點,所有的像點就組成整個物體的虛像(這就是平面鏡成像原理)。上述過程中眼睛只能感覺到的光是沿直線傳播而來,這是眼睛的生理功能所決定的,這一點需要我們慢慢理解它。
三、平面鏡成像大小與物體距鏡遠近是否有關?
通過實驗探究得知:平面鏡所成的虛像是正立的,像與物等大到鏡面等距。從實驗的角度容易理解這一結論,但由于在日常生活中,我們感覺到:物體距離平面鏡越遠而其像越小的情況。因而有人對“像與物等大”表示懷疑。這又怎樣來解釋上述“情況”呢?
原來,這是沒把“像”理解成一個客觀對象有關。一個物體只要放在平面鏡前方,它就能在平面鏡中對稱的位置上成一個像,這個像雖然是虛像,但它與物體一樣是客觀存在的事實。
而實際上,物體的長度(含長短、粗細)是一定的,但人距它越遠,看到它感覺到它會越小,這與物體在視網膜上所成的像的大小有關。即物體距眼睛越遠,通過眼球“凸透鏡”成于視網膜上的倒立、縮小的實像也就越小,通過視神經傳輸到大腦視覺中樞感覺到的物體就越小。因此不能因距離它遠感覺到它小,就說它的長度在變小。而實際上物體的長度是由物體本身決定的,而不是以我們的感覺來決定的。所以,無論我們距物體遠近感覺它大或小,物體的長度都未變。但在生活中,我們看到的遠處的物體,能對它的大小進行估計,這是根據物體在背景中的大小比例并結合生活經驗,綜合分析而得到的。
在平面鏡前觀看物體的像大小也是這樣的道理,應理解像是一個“客觀的對象”,其大小是由像本身來決定,根據平面鏡成像特點知,像與物始終是等大的,所以,無論我們感覺到物距平面鏡的距離發生怎樣的變化,從而感覺到的像無論是大還是小,它也只能是由物體本身來決定,而不是以我們的感覺來決定的。平面鏡成像大小與物體距鏡遠近無關。
四、為什么平面鏡成像與實物左右相反而不上下相反?
當你面對平面鏡舉起左手時,映在鏡中自己的像卻是舉起右手,在平面鏡中成像與實物總是左右相反而不上下相反(圖3),為什么呢?
這可從平面鏡成像的原理來分析:物體放在平面鏡前,它上面的每個點反射出的光遇鏡即反射,其反向延長線于鏡中相交的點即是成像點。物體上所有點射出的光遇鏡反射后都按上述那樣在鏡中形成所有的像點而組成虛像。因而像與物體大小相同,像到鏡的距離與物體到鏡的距離相等。于是像與物體相對于平面鏡對稱。
由于平面鏡成像有上述特點,觀察者在判斷左、右、上、下等位置時,通常是以其自己身體為坐標系來確定的。如在照鏡時,以鏡中像為坐標系,兩相比較,所以就感覺到像與自己的左右相反;仔細觀察比較并無上下相反情況。
1.探究并歸納平面鏡成像的特點。
2.感知虛像的特點含義。
3.通過對“平面鏡成像特點”的探究,學習對實驗過程中信息的記錄和等效替代法的運用,提高探究能力。
【實驗原理】
1.用玻璃板代替平面鏡,以方便確定像的位置。
2.用兩支同樣的電筒以便于判斷像和物的大小關系。
【實驗器材】
帶輪子的玻璃板,兩個完全相同的電筒,畫好方格的塑板,背面有膠的彩色紙板,白紙。
【實驗操作步驟】
1.將玻璃板垂直放置在帶方格的塑板上,對準刻度線,將亮著的電筒放在玻璃前,透過玻璃觀察這個電筒成的像,像在哪兒?在玻璃板的后面,將底座轉動,觀察玻璃板的另一側,將白紙放在剛才看到像的位置,紙上沒有。這不是實際光線組成的,所以得出平面鏡成的像是虛像。
2.將底座復位,用另一個滅著的電筒在玻璃板的另一側找到當前電筒所成的像,直到與像完全重合。再換兩個位置重做以上實驗,可以得出像和物是等大的。
3.輔證實驗:用彩色紙板粘在塑板上,讓學生觀察在鏡中紙板的像占有幾格,可清楚地判斷像與物的大小關系。
4.再利用方格數出像和物到平面鏡的距離,很方便得出結論:像和物到平面鏡的距離相等。
5.利用數學中有關對稱的相關知識,還可以得出:平面鏡所成的像與物體關于鏡面對稱。
【實驗效果】
實驗簡單操作性強,實驗現象明顯,便于學生得出結論。
【實驗創新之處】
1.原實驗中可見范圍小,不能多角度地展示給學生觀察,設計底座帶輪子,可靈活方便向各個方向展示。
2.原實驗蠟燭燃燒高度發生變化,像物難以重合。另外,燭焰不穩定。改用相同型號的電筒,易于重合且像清晰穩定。
3.用邊長1厘米的方格紙代替原實驗中的大白紙,不用尺量,就能很快觀察到平面鏡中“對稱的像”,能準確說明物像等距。縱線與平面鏡垂直可直接觀察物像連線與鏡面垂直的特點。
4.實驗的直觀性和可操作性都很強,實驗探究過程快捷、準確,具有較強吸引力。
【實驗教學反思】
“平面鏡”一節是初中物理光學部分的重要內容,它是通過實驗總結出平面鏡成像的特點,進而用光的反射定理說明平面鏡成像的原理,提出虛像的概念,做好平面鏡成像的實驗是關鍵。圍繞本次實驗對實驗教學的功能與作用進行反思:
1.根據本節課的教學目標和重點要求,為了讓學生更確切地理解虛像,可以試著推到像,發現無論如何推不倒,再用白紙接像,使學生明白虛像的含義。
2.實驗教學就是讓學生親歷知識的過程,在探究物與像大小關系時,一定要強調“重合“的含義,所以多次實驗體驗“重合”。
學習目標:1、了解平面鏡成像的特點。
2、了解平面鏡成虛象,了解虛象是怎樣形成的。
3、初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應用。
學習重點:平面鏡成像的特點。
學習難點:利用平面鏡解決問題。
一、復習回顧
1、當光從一種物質射向另一種不透明的物質的界面時,會返回到原來傳播的物質中,這種現象叫做光的
__
__
,在這種現象中光路是
的。
2、光的反射定律的內容______________________________________
3、鏡面反射、漫反射都遵循
定律。
二、學生自學
1探究平面鏡成像的特點:
問題(1)此實驗是研究的
與
的關系。
(3)實驗中使用玻璃板而不使用帶水銀的平面鏡,為什么?
(4)實驗中要求玻璃板如何放置?
(5)蠟燭和像到平面鏡的距離有什么關系,通過測量可以知道是
(6)用直線把蠟燭與像連接起來測量下這條線與平面鏡所在的直線有什么關系?
2平面鏡成像的原理是
總結:由實驗可知平面鏡的特點有1.
2.
3.
4.
自學檢測:
1.物體在平面鏡里所成的像是_______
(“虛”或“實”)像,像的大小跟物的大小_______,像和物的直線跟鏡面_________,像和物到鏡面的距離
.
2.某人站在平面鏡前1.5M處,像到鏡面的距離
M,人與像的距離為
M.
3.作出圖中物體AB在平面鏡中的像
4.
球面鏡有兩種,反射面是凹面的叫
,對光有
作用,反射面是凸面的叫
對光線有
作用
當堂練習
1.
一人在一豎直放置的平面鏡前2m處,則他在鏡中的像離他_____m,若他沿著與平面鏡平行的方向以1m/s的速度運動了3s,則運動中,像相對于人的速度是________,運動結束時像與人相距__________m
2.把手指頭按在平面鏡的厚玻璃上,若手指尖與它的像的距離是6mm,則平面鏡玻璃的厚度為
A.6
mm???B.12
mmC.3
mm
D.2
mm
3.池中水的深度是3M,月球到地球的距離為3.8X105KM,像到水面的距離是
M。
4.決定平面鏡像大小的因素是
(
)
A物體距平面鏡的遠近
B物體與平面鏡的夾角
C鏡面的大小
D物體的大小
5.汽車的觀后鏡是
,它可以起到
的作用。
能力提高:
1.一個人站在平面鏡前,當他走近鏡子時,則
(
)
A.像變大,像與人的距離變大
B.像變大,像與人的距離變小
C.像大小不變,像與人的距離變大
D.像大小不變,像與人的距離變小
2.要使放在平面鏡前的鉛筆與它在平面鏡里的像互相垂直,那么鉛筆與平面鏡的夾角應是:
A、90°
B、60°
C、45°
D、30°
3、觀察到某一號碼在平面鏡里的像是“01-81”,則該號碼是:(
)
A、01-18
B、18-01
C、18-10
D、10-18
4、在一些狹小的商店內墻上多掛幾面大鏡子,可以形成空間增大的感覺,這主要是利用了平面境能夠:
A、成像的性質
B、改變光的傳播方向
C、使物像距離是物鏡距離的2倍
D、使商店內更明亮一些
5.檢查視力時人與視力表間的距離應為5
m.現在由于屋子太小而使用一個平面鏡,視力表到鏡子的距離為3
m,那么人到鏡子的距離應為
m.
課堂檢測:
1.湖水深10m,小鳥在距離湖面6m的地方飛翔,像距離湖面
m,像與鳥距離
m
2.
平行光線射到一張報紙上發生漫反射時,下列說法正確的是:(
)
A、每條光線的反射角不等于入射角B各條光線的入射角相等而反射角都不相等
C、各條光線的入射角不相等,反射角也都不相等D、以上說法均正確
3.一人從平面鏡中看到對面墻上鐘的像如圖1所示,則實際時間為
(
)
A.3:40
B.4:20
C.8:20
D.9:40
4.關于平面鏡成像,下列說法中正確的是(
)
A.像和物體之間的距離總是相等的
B.平面鏡所成的像是實像
C.像和物體的大小總是相等的
D.平面鏡所成的像是由于光的折射形成的
8、如圖所示,太陽光與水平面成60度角。要利用平面鏡使陽光沿豎直方向照亮井底請通過作圖確定平面鏡的位置,鏡面與水平面所成的度數應等于
關鍵詞 研究方式;光學;中考復習
用研究的方式進行初中光學中考復習,既是學習方式多樣性的選擇,也是有效教學的方向性嘗試。筆者在地區示范性中考復習課《光》教學中(蘇科版),就知識結構、知識應用等中考復習問題,形成了下列經驗。
一、光學知識結構的研究式復習方法
1.復習準備。
時空安排 時間:20min左右;方式:學生操作、感悟、小組交流,師生展評。操作、思考、表述、傾聽、完善認知地圖等多樣性研究式復習方式,以適合于學生的個性需求。
情境設置 教師通過圖片、問題、器材、資料等積極營造復習情境。情境一:選展一張高清樣山水圖片,在適當位置就“樹陰間陽光的直線傳播”、“水面上陽光的波粼反射”、“葉梗下露珠的倒像折射”進行特寫。情境二:問題引領,①點亮每個人心靈窗戶的陽光,以哪種方式來到你眼前?②若要正確認識、熟練表述、深刻理解光學知識的話,你會選擇哪些復習方法?情境三:老師為每個復習小組各準備了3份“實驗套裝”,①激光筆、蠟燭(附火柴)、光直線傳播及小孔成像實驗儀。②光反射及平面鏡成像實驗儀。③光折射及透鏡成像實驗儀等。情境四:人手2冊資料,《光學復習概要》(筆者編)和《物理復習指導》(市教研室編)。情境五:心理激發,有了這些“武器”,你有出色完成光學復習的信心嗎?(有)
2.復習過程。
圖片連線 學生用伴學單上散列光的直線傳播、反射、折射圖例以及小孔成像、平面鏡反射成像、凸透鏡折射成像、顯微鏡、望遠鏡等原理圖,教師組織學生研究圖片信息,嘗試用鉛筆線把“有光學關系的圖”連接起來。
圖片配音 組織學生在小組內開展“看圖說話”活動。
實驗點睛 伴學單要列實驗要求。大部分學生獨立思維并操作,少數學生有老師當面指導。實驗分三類:①利用激光再認光在物質中沿直線傳播的實驗情形;利用蠟燭、板孔、刻度尺再探光準直原理和小孔成像規律。②利用激光、光反射實驗儀再認光的反射現象,再探光的反射定律,再悟角反射原理和(平行/垂直/互成夾角)時兩塊平面鏡的成像原理。③利用激光、光折射實驗儀再認光折射現象,再探光折射規律,再悟照相機、投影儀、放大鏡工作原理等。
要點備忘 每位學生在伴學單的空白處,個性化摘記重點概念、規律以及復習備忘點。
智慧共享 師生選擇性投影有特點的“備忘”,完成光學知識復習的思維碰撞和學力交融。
3.復習反思。
傳統指令性中考復習課堂,常態化出現教師主講學生主練模式。兼顧面窄,信息量少,到位程度也不夠。精細化設計,充要性準備,多方式活動,專家型引領,是突破中考復習效能瓶頸的重要思路。在實驗、練習中操作,在閱讀、思辨中明理。
二、光學知識應用的研究式復習方法
1.研究準備。
時空安排 時間:25min左右;方式:①觀察演示、圖片、動畫和視頻;②完成獨立解題的個別化復習任務;③在集體品題的基礎上,強化對學習習慣、方法及光學知識的掌握。
情境設置 繼續關注圖、文、器、材在問題情境中的作用。情境一:伴學單呈現分層遞進式光學應用類問題。情境二:心理激發,說“磨刀不誤砍柴工”、還說“實踐是檢驗真理的唯一標準”,接下來我們比一比,看誰能“又好又快”解析示題?情境三:選用器材驗證一二,你的解題依據---即“知識根”在哪?情境四:整體感知教師用“樹枝散”方式展示的《光學》概念圖。
2.研究過程。
知識應用題的設計需要關注多個維度,例如,①知識的回憶,包括光現象判斷、光傳播作圖、光成像規律應用的選擇與填空等。②從定量解析遞進到對狀態變化規律的感悟。③根據實際要求對光線、像的位置、角度和大小進行設計。教師要對從網絡、書籍上摘到的問題進行二次加工。例如,平面鏡成像應用題可以分①判斷是否是平面鏡成像現象。②用對稱法和反射法完成平面鏡成像作圖。③平面鏡成像問題中“物、像、鏡”的位置/大小計算。④物體分別做與鏡面平行/垂直/成45°夾角的勻速直線運動、拋體運動或圓周運動時,對像的位置/大小及運動形態變化的過程進行想象、直覺、分析、綜合等方面的思維。⑤對發廊鏡、果店鏡、走道鏡、小區水塘等方面的工程設計提出建議。
利用水霧、2000mw激光筆、裝有牛奶糖水的方形無色塑料瓶,可以同時演示光的直線傳播、光從空氣斜射入/垂直射入水中(或相反)、光在糖水中曲線傳播等實驗。用300mm長的大號紅燭、強光小手電(蒙有陰刻了黑體F字樣的黑紙)、帶孔塑板(每隔12cm鏤有圓形、角形、正方形等三種小孔)、140mm凸透鏡、200×200mm平面鏡等器材,教師在講臺前操作,可使物體通過小孔、平面鏡、凸透鏡所成的像遠投到教室的后墻上,場面震撼,效果明顯。教師的“大號”演示實驗,對學生感悟“小孔形狀不影響像性”、“平面鏡物像總對稱于鏡面”、“凸透鏡物近像遠像變大”等規律,很有幫助。而凸透鏡成像原理、海市蜃樓原理、早晨看太陽原理等還可以選用動畫或視頻來輔助學生復習。數字化手段的有機擇用,能充分展現出物理學的真、善、美。
3.復習反思。
初中光學中考復習時,如果只采用溫概念、講例題、練習題等方法,知識的“空降”、“空心”等低效問題不能解決。用多樣性方式進行研究式復習,可使目標多元富且具場景性,內容分層且具挑戰性,個人獨立性和團隊協作性也能充分得到體現,可謂一舉多得。
【作者簡介】
1觀察日光燈管通過反射面小孔成像現象
1.1推想
如果圓形亮斑是太陽的像,那換用其他的光源,也應當能得到這些光源的像。
1.2方法
晚上,打開一盞日光燈,利用平面鏡將燈光垂直反射到另一間房(最好拉上窗簾)的墻壁(若墻壁不是白色的,那最好貼一張大白紙或貼上一塊大白布)上。逐漸減小反射面,觀察墻上亮斑的變化情況。增大或減小反射面到墻的距離,觀察亮斑的變化情況。
1.3拓展
拓展1:驗證所成的像是倒立的。
拓展2:換其他光源試試。
1.4說明
若減小反射面時發現亮斑只是亮度變暗,其形狀、大小均不變,則此亮斑即為日光燈的像(從形狀上看也是如此)。適當改變平面鏡與光源的距離,可以觀察到放大的像。擋住燈管的一部分,觀察像的變化,結合平面鏡成像的特點,即可推知物體通過小孔成倒立的像。
若幸逢日食,則觀察日食時墻上亮斑的變化能更直接地證實通常情況下所觀察到的圓形亮斑為太陽的像。在此基礎上進一步推想,若能借助墻角等障礙物擋住太陽的一部分,是否也能看到太陽的像,在此想法的指引下,筆者后來又引導學生利用從窗入室內的陽光做太陽通過小孔成像(換用平面鏡做不僅操作起來更方便,而且效果也更好)的實驗。在小孔慢慢地移至光與影分界線的過程中,圓形亮斑慢慢地變成半圓形直至完全消失——與我們通過窗口看太陽,慢慢地從光區移至影區所看到的太陽被逐漸遮擋的過程中形狀變化的規律一樣。當在小孔處所見的半個太陽是朝右時,半圓形亮斑是朝左的。這表明,小孔成的像是倒立的。換用不同形狀的障礙物(如在一個球的影區做上述實驗即可模擬日食的情形——半影區對應日偏食)做此實驗,則更能突出上述特點。當學生觀察到相關的現象時,都覺得十分神奇。
2測量圓形亮斑的直徑與其到平面鏡的距離之比
2.1推想
若圓形亮斑為太陽的像,則由成像的原理圖不難看出,上述的比值不僅與鏡面到墻壁的距離無關,而且應當等于太陽直徑與日地間距之比。
2.2方法
改變鏡面與墻壁間的距離,測量幾組數據,算出比值,并用此比值和太陽直徑與日地間距的比值(可從網上查到)相比較。
2.3拓展
將太陽換成日光燈(或蠟燭),測量其像的長度與像到鏡面的距離之比。
2.4說明
圓形亮處的直徑與其到平面鏡的距離之比并不是一個定值。當然,若能保證日光燈與鏡面的間距一定(換用臺燈很容易控制間距),則由成像的光路圖也能看出,比值也不變。
3與小孔成像對照觀察亮斑的形狀 大小與明暗的變化
若圓形亮斑為太陽先反射(平面鏡成像)后通過小孔成的像,在改變反射面形狀、大小及其與墻壁的間距的過程中,亮斑的形狀、大小與明暗等的變化規律與太陽光直接通過小孔時成的像應當相同。
第1節 光的直線傳播
[重點考點]
會用“光在同種均勻介質中沿直線傳播”這個性質解釋一些自然現象(如小孔成像、影子、日食、月食等),知道光在真空中的速度最大.
其中考查較多的是用光的直線傳播解釋一些自然現象.
[中考常見題型]
例1 (2007年株洲)晴天,在茂密的樹林下面,陽光透過樹葉的縫隙,會在地面上留下許多圓形的光斑,這是由于____形成的.
思路分析:這是小孔成像現象,其原理是“光在同種均勻介質中沿直線傳播”,樹葉的縫隙是“小孔”,圓形的光斑是太陽的“像”.大家應該注意:像始終和物體相似,跟小孔的形狀無關.正常情況下太陽是圓形的.則像(光斑)也是圓形的.
參考答案:光的直線傳播
第2節 光的反射和平面鏡成像
[重點考點]
通過探究實驗了解光的反射規律、鏡面反射和漫反射、平面鏡成像規律,會畫簡單光路圖.
這部分知識在歷年的中招考試中均為必考內容,并且可能在填空、選擇、作圖題型中出現.
[中考常見題型]
例2 (2007年自貢)汽車在夜間行駛時,駕駛室內一般不開燈,為什么?
思路分析:這是因為人們對強信號比對弱信號更敏感.當晚上駕駛室內開燈時,通過前擋風玻璃反射回來的光線強,駕駛員主要感知的是車內物體的像,因而看不清路面;若不開燈,則車外射進來的光線強,駕駛員感知的是車外的景物,所以能看清路面.
參考答案:夜間開燈后,車前的擋風玻璃相當于平面鏡,會把駕駛室內的光反射到駕駛員的眼睛里,使其看不清車前較暗處,容易引發交通事故.
(拓展思考:汽車前擋風玻璃為什么是斜的而不是豎直的?)
[綜合應用題型]
例3 (2007年河北)學習和生活中常用到下列光學器具:① 顯微鏡,② 穿衣鏡,③ 潛望鏡,④ 老花鏡,⑤ 汽車觀后鏡,⑥ 近視鏡.其中利用光的反射定律工作的是().
A. ①②④B. ①④⑥C. ②③⑤D. ③④⑥
思路分析:不管是平面鏡、凸面鏡、凹面鏡還是粗糙面,所有的反射現象都符合反射定律,所以,只要分清以上光學元件是否利用了反射規律成像即可.顯微鏡、老花鏡都是凸透鏡,近視鏡是凹透鏡,它們都是利用透鏡折射成像;穿衣鏡、潛望鏡是平面鏡,汽車觀后鏡是凸面鏡,它們都是利用平面鏡反射成像.選C.
第3節 光的折射
[重點考點]
通過探究了解光的折射規律,認識生活中的折射現象.
根據光的折射規律作圖,解釋生活中的折射現象,這些都是在中考中經常出現的內容.
[中考常見題型]
例4 (2007年鎮江)如圖1所示,畫出光線AO經過半圓形玻璃磚折射后的光路圖.(O為圓心)
思路分析:光學作圖容易在細節上失分,如忘記畫法線、法線沒用虛線、光線忘帶箭頭等.無論是光從空氣斜射入其他介質還是從其他介質斜射入空氣,都是空氣中光線與法線的夾角大.所以入射光線從空氣斜射入玻璃時,折射光線靠近法線,但光線在玻璃中經過了圓心,所以光線一定是垂直于玻璃的半圓形界面射入空氣的,方向不變.答案如圖2.
第4節 光的色散和看不見的光
[重點考點]
知道白光是由色光組成的,了解紅外線和紫外線的簡單應用.
該部分內容在中招考試中所占分值不高,但也不能忽視.
[中考常見題型]
例5 (2007年綿陽)下述事例中,利用了紅外線的是().
A. 驗鈔機驗別鈔票 B. 自行車的紅色尾燈提示后面車輛
C. 光纜傳遞信息D. 電視機遙控器遙控電視機
思路分析:該題考查大家的生活常識:鈔票里有熒光物質組成的圖案,驗鈔機能發射紫外線,利用紫外線能使熒光物質發光的原理來檢驗鈔票的真偽;自行車的尾燈利用了垂直平面鏡可以使光線沿原方向返回的原理;光纜傳輸信息用的是激光;電視機遙控器發射的是紅外線.選D.
例6 (2007年自貢)在沒有其他光照的情況下,舞臺追舞燈發出的紅光照在穿白色上衣、藍色裙子的演員身上,觀眾看到她().
A. 全身呈藍色 B. 全身呈紅色
C. 上衣呈紅色,裙子呈藍色 D. 上衣呈紅色,裙子呈黑色
思路分析:透明物體的顏色是由通過它的色光決定的,不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的.白光由各種色光組成,白色物體可以反射各種色光;當某物體對各種色光都不反射時,它將呈黑色.結合本題,白色上衣可以反射紅光,所以呈現紅色;藍色裙子只能反射藍光,不能反射紅光,所以呈現黑色.選D.
第5節 透鏡
[重點考點]
知道透鏡有關的概念(如主光軸、光心、焦點、焦距等),了解凸透鏡和凹透鏡對光線的作用規律.
考查最多的是凸透鏡(凹透鏡)的三條特殊光線的畫法.
[中考常見題型]
例7 (2007年杭州)下列關于凸透鏡或凹透鏡的幾幅光路圖中,錯誤的是().
思路分析:凸透鏡(凹透鏡)的三條特殊光線是:① 通過光心的光線傳播方向不變;② 入射光線(的延長線)經過焦點時,折射光線平行于主光軸;③ 根據光路可逆,平行于主光軸的光線經過透鏡時,折射光線(的反向延長線)通過焦點.由此可知,凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發散作用.根據以上解釋,C選項的入射光線經過凹透鏡時應該是發散的,其折射光線的反向延長線應該經過焦點.所以C錯誤.選C.
第6節 凸透鏡成像規律和生活中的透鏡
[重點考點]
通過實驗知道凸透鏡的成像規律,知道凸透鏡的應用實例.
這部分也是中招必考內容,大家應該在實驗的基礎上加深理解并熟練掌握凸透鏡成像規律.
[中考常見題型]
例8 (2007年安徽)在“探究凸透鏡成像的規律”的實驗中,已知凸透鏡的焦距為10 cm,當光屏上成一縮小、倒立的燭焰的像時,燭焰(蠟燭)與凸透鏡的距離應().
A. 大于20 cm B. 等于20 cm
C. 大于10 cm且小于20 cmD. 小于10 cm
思路分析:凸透鏡成像規律如下表.
根據凸透鏡成像規律可知,當光屏上成縮小、倒立的實像時,物體在2倍焦距以外.選A.
[綜合應用題型]
例9 (2007年大連)在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中,將蠟燭從較遠處向凸透鏡焦點附近移動的過程中,下列說法正確的是().
A. 像距先變大后變小B. 物與像的距離越來越小
C. 像越來越大 D. 像先放大后縮小
思路分析:根據凸透鏡成像規律知道,物體在光屏上成實像時,若物距變小,則像距變大且像變大.我們把知識擴展一下,物體在焦點處時成像是無限大的(也可以認為不成像),所以,當物距小于1倍焦距時,若物體靠近焦點,所成的虛像也是變大的.選C.
第7節 眼睛和眼鏡
[重點考點]
了解眼睛的成像原理,了解近視眼和遠視眼的成因(模型)與矯正.
這部分內容因為和同學們的生活息息相關,所以中招考試出題的幾率也很高.
[中考常見題型]
例10 (2007年成都)在圖5中,____(填“甲”或“乙”)圖表示近視眼成像示意圖.矯正近視眼應戴眼鏡的鏡片是____(填“凸”或“凹”)透鏡.
思路分析:近視眼是由于眼球變凸,折光能力變強,遠方射來的光線經眼球折射后成像在視網膜前;遠視眼是由于眼球的折光能力變弱,近處射過來的光線經過眼球成像在視網膜后.因此甲是遠視眼,應戴適量度數的凸透鏡,這樣光線先會聚一下再經過晶狀體,則像剛好成在視網膜上;乙是近視眼,應戴適量度數的凹透鏡,這樣,光線先發散一下再經過晶狀體,則像剛好成在視網膜上.可總結為“遠凸近凹”.分別填“乙”、“凹”.
[綜合應用題型]
例11 (2007年桂林)如圖6所示,當物體在凸透鏡的2倍焦距外時,在光屏上會得到一個倒立、縮小的實像.小明為了探究近視眼視力的矯正方法,在凸透鏡與物體之間放上一個近視眼鏡,若此時要在光屏上呈現清晰的像,則光屏應該().
A. 保持不動B. 向上移動
1.關于聲現象下列說法正確的是( ),
A.只要物體在振動,我們就能聽到聲音
B.利用聲波可以探測月球到地球之間的距離
C.聲音在不同的介質中傳播速度都相同
D.利用回聲可以探測海底深度
2.下列現象中由于光沿直線傳播形成的是( )。
A.平靜水面中的倒影
B.月光下的樹影
C.在影劇院里放電影
D.看見別人的背影
3.碼頭邊輪船的汽笛聲傳得很遠,這是因為( )
A.汽笛聲傳播的速度大
B.汽笛聲的音調高
C.汽笛聲的響度大
D.汽笛聲的音色好
4.入射光線與鏡面的夾角為35°。轉動平面鏡使入射角增大5°,則入射光線與反射光線的夾角是()。
A.110° B.120° C.95° D.100°
5.把高為2cm的發光棒立于焦距為5cm的凸透鏡前,在光屏上呈現4cm,高的像,物體距離凸透鏡的距離可能是( )。
A.4.5em
B.7.5em
C.10cm D.12.5cm
6.“假如聲音傳播的速度為1m/s,我們周圍世界會有怎樣的變化?關于這一問題某同學提出四個場景,其中不正確的是( )。
A.教室內的學生能更清楚地聽到老師的講話聲
B.汽車喇叭不能再起到原來的作用
C.我們聽到萬米高空傳來的飛機聲時。卻看不見該飛機
D.管樂隊在會場的演奏效果將變差
7.正常的眼睛能將物體的像始終呈現在視網膜上,從而看清遠處或近處的物體,這是由于( )。
A.不斷改變像距,使像呈現在視網膜上
B.不斷改變物距,使像呈現在視網膜上
C.同時改變物距和像距,使像呈現在視網膜上
D.不斷改變晶狀體形狀,使像呈現在視網膜上
8.觀賞水面風景照片時,總發現景物的倒影比本身暗一些,這是由于( )。
A.沖洗照片質量有問題
B.倒影比真實景物的清晰度差
C.光線被反射掉一部分
D.入射水面的光線有一部分折射入水中
9.控制噪聲是城市環保的項目之一,下列哪一項措施不能減弱噪聲?( )
A.在市區安裝噪聲檢測儀
B.在汽車的排氣管上裝消音器
C.在城市道路兩旁植草栽樹
D.在高噪聲廠房工作的人員戴上耳罩。
10.焰通過凸透鏡恰好在光屏上得到一個倒立放大的像,若保持凸透鏡位置不變,把燭焰和光屏的位置對調一下,則( )。
A.光屏上仍能得到一個倒立放大的像
B.光屏上得到一個倒立縮小的像
C.透過透鏡可觀察到一個正立放大的像
D.光屏上沒有像,需調節光屏位置才能成像
11.一條光線由空氣斜射入水中,入射角為40。,在水面處同時發生反射和折射,此時反射光線和折射光線的夾角的大小一定( )。
A 小于40°
B 大于40°而小于80°
C 大于100°而小于140°
D 大于80°而小于160°
12.小華在光具座上做凸透鏡成像的實驗,當光屏、透鏡和燭焰的相對位置如圖l所示時,恰好能在光屏上得到一個清晰的像,由此判斷,他選用的凸透鏡的焦距( )。
A 一定大于30cm
B 一定小于8cm
C 一定在8cm到15cm之間
D 一定在15cm到30cm之間
二、填空題(每空1.5分,共45分)
13.聲音是由物體振動而產生的,人講話是靠――振動而發聲,笛子發出的聲音是由于――振動產生的,蜜蜂是靠――振動而發聲,通常情況下我們聽到的聲音是通過______這種介質傳入耳朵的,
14.在物理學中,對聲音特征的描述有“音調”“響度”“音色”這些詞語,請在下列橫線上選填這些詞語,“震耳欲聾”是形容聲音的______“悅耳動聽”是形容聲音的____“脆如銀鈴”是形容聲音的_____。
15.一部科幻電影中有這樣的場面:一艘飛船在太空中遇險,另一艘飛船在前去營救的途中,突然聽到遇險飛船的巨大爆炸聲,然后看到爆炸的火光,請你給導演指出這個場景中的兩處科學性錯誤:
(1)_________________________
(2)_________________________
16.“當地球遮住太陽的光線,月亮便走進了地球的陰影”,這是某影片中的臺詞片段,它描述的是________(選填“日食”或“月食”)此現象可以用________原理來解釋。
17.一個身高為1.7m的人站在平面鏡前2m處,此時,他與自己的像之間的距離為________m,像高為_______m,當他遠離平面鏡時,鏡中像的大小將_______(選填“變大”“變小”或“不變”),把平面鏡放到原來像的位置,則他與像之間的距離為________m。
18.一束光線與平面鏡成350角入射,則反射光線與入射光線的夾角為_________若入射光線不變平面鏡轉過15°,反射光線轉過_________,若光線垂直射向平面鏡,其反射角為_______,平面鏡使光的傳播方向改變________(填度數)。
19.如圖2,魚缸里只有一條金魚,而眼睛從A點可以觀察到兩條,一條魚的位置變淺,另一條魚變大,前者是由于光的。形成的________像(選填“虛”或“實”),后者是由于魚缸的_________側部分(選填“左”或“右”)等效凸透鏡而形成的_________像(選填“虛”或“實”)。
20.近視眼只能看清_________處的物體,而看不清一處的物體,其原因是晶狀體太_______,對光線的折射能力太_______。使得來自遠處的光會聚在視網膜_________。如果在眼前放一個_________鏡,利用其對光線的_______作用的特點,使光線會聚在視網膜上,人便可看清物體。
三、作圖題(每題6分,共12分)
21.如圖3所示,發光點S在平面鏡MN中的像為S1,當平面鏡轉過一定角度后,它的像為S2,請你利用平面鏡成像特點,畫出轉動后平面鏡的位置,
22.如圖4所示,光線a是入射光線,經過一個光學元件后,出射光線為b,請在a、6光線之間,加上一個適當的光學元件使光路成立,(畫出兩種光學元件)
四、實驗題(共19分)
23.(8分)如圖5是探究“平面鏡成像特點”的情景:豎立的玻璃板下方放一把直尺,直尺與玻璃板垂直;兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側直尺上,以A蠟燭為成像物體。
(1)為了便于觀察,該實驗最好在
(選填“較明亮”或“較黑暗”)的環境中進行:另外,采用透明玻璃板代替平面鏡,雖然成像不如平面鏡清晰,但卻能在觀察到A的蠟燭像的同時,也能觀察到。巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。
(2)點燃A蠟燭,小心移動蠟燭直到與A蠟燭火焰的像接上為止,這時發現像與物的大小________;進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置可發現,像與物的連線與玻璃板______,像和物到玻璃板的距離
(3)為了驗證上述成像特點是否可靠,你認為下一步應如何操作?
24.(11分)在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中:(P點是二倍焦距處)
(1)首先要知道所選用的凸透鏡的焦距。如果未知,可以粗略測量,將凸透鏡正對太陽光,在透鏡的另一側移動光屏,直到光屏上出現一個______,它與凸透鏡______的距離即為凸透鏡的焦距____________。
(2)實驗中________放在光具座中間,要通過調節使透鏡中心、燭焰中心、光屏中心三者在_______這樣做的目的是__________。
(3)在實驗中,某小組還沒有把像調到最清晰就開始讀數,這樣操作會影響(選填“物距”或“像距”)的測量,
(4)如圖6所示,在光屏上得到了燭焰清晰的像,但像的位置偏高,你的解決方法是_________________________________。
幾何光學是光學學科中以光線為基礎,研究光的傳播和成像規律的一個重要的實用性分支學科。在幾何光學中,把組成物體的物點看作是幾何點,把它所發出的光束看作是無數幾何光線的集合,光線的方向代表光能的傳播方向。在此假設下,根據光線的傳播規律,在研究物體被透鏡或其他光學元件成像的過程,以及設計光學儀器的光學系統等方面都顯得十分方便和實用最近在學習幾何光學這部分內容時,我發現了幾個容易出現問題的地方,因此總結出若干認識問題的誤區,與大家分享:
一、若在發光點和平面鏡中間放入不透明擋扳,則觀察到的像的亮度變暗
如圖1所示,點P為某一發光點,MN為任意平面鏡,則在MN和點P中間放入不透明的擋板Q后所觀察到像的亮度變化情況如何?
此題的答案應為“不變”。許多同學會認為答案是變暗,這就說明大家陷入了這樣一種誤區:認為放入擋板后亮度變暗,這來源于凸透鏡成像的原理,如下圖2、3所示
我們可以清晰的看到,由圖2中的點S散發出的光線到達凸透鏡后通過光線的折射最終必定相較于一實像點S,然后如圖3所示情況是指當放入一塊擋板AB于凸透鏡的下半部分(或它上面的任何一塊)后,通過點S投射出的光線并且到達擋板AB的光線就無法通過凸透鏡,當然也就無法相交于點S。通過某點所匯集的光線減少了,顯而易見,當放入擋板AB,像點應該理所當然的變暗。
但該題目所不同的出題點是,由于圖4中的發光點P通過平面鏡所呈現的事虛像點P',而我們之所以看的到P'點,則是由于進入人眼的是透過P所發出的光線在平面鏡MN上發生反射的反射光線,又因為根據人們日常生活中所養成的觀察習慣,我們所看到的虛像P'就是眼睛的光線反向延長線的交點。因此我們看到的虛像點的亮度實際上在于當觀察時進入人眼的光線的強弱以及多少。
二、平面鏡像觀察時的范圍和眼睛觀察時的范圍等價且可以使用同種方法繪制圖像
(1)平面鏡觀察時的范圍和眼睛的觀察的范圍概念存在一定差別
平面鏡觀察時的范圍根據定義理解就是指某一點或組成該物體的的其上各點(可看做是廣義的光源點)所放射出的光線通過平面鏡反射后所能同時達到的那部分空間區域。也就是說,在這部分區域內的任何地方眼睛都可以觀察的到;而眼睛的^察范圍則是指當眼睛固定在某一特定位置,通過平面鏡后視力所可以看到的地方,為了解題方便,常用的做題步驟是通過畫圖說明。但同學們應該注意到這里又存在一個誤區,那就是在這種情況下所作出的區域是指空間上的而非平面。
(2)作像的觀察的范圍的簡便算法及實例
①利用繪制圖像并加以計算得出像的位置所在
②通過所得的像補充光具的兩條邊界的反射光線。觀察這兩條光線所包圍的部分(空間)也可認為是像的觀察范圍。
③只要處于像的觀察范圍內,人眼所看到的像都是完整的。
請看下列各圖中像的觀察范圍
三、平面鏡和凹透鏡所成的像均為虛像,無法出現實像
如圖所示,當射向平面鏡的光線是發散光線時,通過平面鏡的反射出的光線依舊是發散的,那么可以得出結論發散的反射光線經過它的反向延長線在平面鏡后某點會交于一點,呈現出一個虛像。然而實物經過凹透鏡后也會形成一個虛像,這就是我們日常所見到平面鏡和凹透鏡成像的實際情況。
但是,若射向平面鏡的光線是會聚光線時,如下圖所示,則透過平面鏡反射后得到的光線仍為會聚光線,由此可知,這樣的反射出來的光線就可以在平面鏡錢某個地方直接相交呈現出實像。
同理可得,當會聚光線透過凹透鏡時,如圖所示,
經過折射后的光線則會相交成實像點。由于初中的物理并不要求大家對虛物成像有過多的討論,因此許多關于平面鏡和凹透鏡的成像的實際情況就被大家忽視了,大家會理所當然的認為印象中的樣子,進入誤區。
通過在平常的作業和練習中,我反復研究總結出了以下結論:
1.如果入射平面鏡的光線呈現會聚光線,成實像則成為必然。在理論上我們可以將會聚光線當做“虛物”。
在指導學生確定實驗方案的過程中,有的老師會提出這樣的問題:(1)探究的是平面鏡成像的特點,學生自然用平面鏡來做實驗,但無法確定像的具置,該如何引導學生使用玻璃板來代替平面鏡呢?(2)任何物體都能在玻璃板后成像,而且探究過程中物體成像越清楚越好,該如何引導學生用兩個等大的蠟燭來做實驗呢?(3)有了像的替代物,學生就可以把像的位置與物的位置連接起來。但這條連線與鏡面的位置學生不容易直接觀察出來,這個問題又怎么解決呢?(4)為了完成探究目標,你設計的分組方案是怎樣的?為什么這樣設計?
一、教師要說清怎樣教
首先,選擇平面鏡還是玻璃板來做實驗是本節實驗成敗的關鍵,但要想引導學生用玻璃板來代替平面鏡是教學中引導學生思路的一個難點。學生在交流中認為無法同時看到物體的像與像的替代物,無法比較像與物的大小時,為了讓學生能自己想到玻璃板,又不直接硬性地給出,我做了一個“水中蠟燭”的演示實驗。
這個演示實驗雖簡單,但學生興趣高漲,不僅激發了他們學習物理的興趣,又開擴了他們的思路,學生在觀察后得到啟發,玻璃板是透明的,能夠同時看到鏡前物體的像和鏡后像的替代物,從而想到把平面鏡改為玻璃板做實驗,突破了探究過程中的難點。
二、教師要說清為什么這樣教
在選擇實驗的物體時,有的學生計劃用兩個電池,有的學生想用兩個棋子。這個時候我并沒有直接告訴他們選用蠟燭更好,而是通過生生討論、師生互動交流來選擇合適的實驗器材。
因為此前學生已經了解光的反射知識,要想從鏡中看到物體的像,需要物體發光射到平面鏡上,反射的光才能進入眼睛,對于電池或棋子反射的光線很微弱,什么樣的物體發出的光多呢——光源。而點燃的蠟燭是光源,光線充足,成像比較清晰。這樣既能反饋已經學過的知識,又發散了學生的思維,提高了學生思考問題的主動性。
用相同的蠟燭來做實驗,解決了比較像與物的大小關系,但要想探究像與物的連線與鏡面的關系,大多數學生的方案都是在白紙上做實驗,先確定平面鏡的位置,然后描出像與物的位置再連線,進行觀察。在這里我并未說出贊同或是不贊同,而是提出疑問,讓學生繼續進行思考,讓他們想想還有沒有更好的辦法。生活中并不缺少美,而是缺少美的發現。物理教學同樣如此。
初中學生自主學習能力較弱,獨立思考問題的意識不強,學知識總習慣于老師單純地給出,自己硬性地去記,當有了解決某一問題的方法后絕不會再深入思考,不會再想還有沒有解決問題的更好方法。所以我在課堂中用笑臉肯定了他的做法,又用和藹的語言讓學生不滿足于現有的方案,繼而讓學生再深入思考還有沒有更方便的做法,培養了學生善于動腦的好習慣。
三、說清小組分組方案是進行探究的重要保證
在討論分組方案時,我把全班48名學生分成4個大組,每大組又分成3個小組,共12個小組:
1、2、3組探究像和物的大小關系;
4、5、6組探究像和物到平面鏡距離的關系;
7、8、9組探究像和物對應點連線與鏡面是否垂直;
10、11、12組探究平面鏡所成的像是實像還是虛像。
注意:
1.準備多樣器材,引導學生自主選擇器材;
2. 教師引導學生設計實驗:
(1)如何選用器材?
(2)如何確定像和物的大小關系?
(3)如何確定像的位置?
(4)如何比較像和物到鏡面的距離?
1 光的色彩、顏色
能自身發光的物體叫做光源,光源分為天然光源和人造光源,一束太陽光通過三棱鏡后被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光,這種現象叫做光的色散,表明了太陽光是由多種色光組成,光的三原色是紅、綠、藍。
不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的,透明物體的顏色是由它透過的色光決定的,顏料的三原色為紅、黃、藍。
光具有的能量叫做光能,通過某種方式,光能可以轉化為電能、內能、化學能等。
2 人眼看不見的光
紅外線和紫外線都是人眼看不見的光,紅外線是紅光外側的不可見光,它能使被照射的物體發熱,具有熱效應,紅外線的應用有:紅外探測器、紅外線照相機等,紫外線是紫光外側的不可見光,它顯著的性質是能使熒光物質發光,紫外線的應用很廣泛,如:紫外燈滅菌、驗鈔機等,過量的紫外線照射對人體有害,因此人們應該防止紫外線的過量照射,
3 光的直線傳播
光在同一種均勻介質中沿直線傳播,光傳播也需要時間,光在真空中的傳播速度c=3x108m/s,光在空氣中的傳播速度與在真空中的速度近似相等,光在水中的傳播速度約為真空中速度的3,4,光在玻璃中的傳播速度約為真空中速度的2/3。
4 平面鏡
平面鏡所成的是虛像,像與物體的大小相等,像和物體到平面鏡的距離相等,像與物體的連線與鏡面垂直,
利用平面鏡可以成虛像,也可以改變光的傳播方向。
5,光的反射
光照射到物體表面時,會發生反射,在反射過程中,光的傳播方向發生改變,但由于光仍在原來的介質中傳播,所以光的傳播速度不變。
光的反射定律:反射光線、入射光線和法線在同一平面內;反射光線和入射光線分居在法線的兩側;反射角等于入射角;光在反射時光路是可逆的。
光的反射有鏡面反射和漫反射,不管是鏡面反射還是漫反射都遵循光的反射定律。
二、重難點剖析
1 物體的顏色
當白光照射在物體上時,一部分光被物體反射,一部分光被物體吸收,我們所看到的不透明物體的顏色與它反射的色光顏色相同;我們所看到的透明物體的顏色與它透過的色光的顏色相同,
2 光的直線傳播
光在同一種均勻介質中是沿直線傳播,我們常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向,這條直線叫做光線,光線不是真實存在的,是為了研究問題方便而假想的理想模型,今后還會經常用這種方法――“建立模型法”來研究問題。
日常生活中有許多現象都可以用光直線傳播的特點來解釋,如:影子的形成、小孔成像、日食、月食等;也有許多事例是應用光的直線傳播來解決問題,如:射擊瞄準時的“三點一線”、排隊、植樹、激光取直等。
3 光的反射定律
光的反射定律主要反映光反射時反射光線與入射光線的位置關系及反射角與入射角的大小關系,這是一條通過實驗得出的結論,在做實驗時要多測量幾組入射角和相應的反射角,這樣做的目的是便于得出更普遍的實驗結論,在實驗時要弄清反射角和入射角的含義,在確定反射角和入射角時,法線很重要,反射角和入射角都是指光線與法線之間的夾角,當研究反射光線與入射光線的位置關系時,要以法線為軸線,將紙板繞法線緩慢旋轉,在另一側將看不到反射光線,說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內,
由于入射光線、反射光線之間存在因果關系且反射角的大小是隨著入射角的變化而變化的,因此在描述光的反射定律時,應說:“反射光線、入射光線和法線在同一平面內,反射光線和入射光線分居在法線的兩側,反射角等于入射角,”而不能說成“入射光線、反射光線和法線在同一平面內,人射光線和反射光線分居在法線的兩側,入射角等于反射角”,
光在反射時光路是可逆的,當光的傳播方向反向時,光的傳播路徑不發生改變。
4 平面鏡成像
平面鏡所成的像是虛像,平面鏡成像的原理是光的反射定律,當物體發出的光經平面鏡反射后,反射光線進入人眼,平面鏡的虛像就是由射人人眼的反射光線的反向延長會聚而成,并不是由實際光線會聚而成,虛像不能呈現在光屏上,只能用眼睛觀察到。
平面鏡成像特點是通過實驗探究得出的結論,實驗時主要是比較像與物的大小關系和確定像與物的位置關系,由于平面鏡所成的像是虛像,不能用光屏承接而測量其大小,因此實驗時選用了玻璃板代替平面鏡,玻璃板不僅能反射光而成像,也能透光看到玻璃板后面的物體,在玻璃板前放一個棋子。將另一個相同的棋子放到玻璃板后并移動,使它與前面棋子的像完全重合,此時后面棋子的位置就是像的位置,后面的棋子與像完全重合,說明后面的棋子與像的大小相等,而后面的棋子與前面的棋子是相同的,因此就可以得出像與物的大小相等,這體現了等效替代的思想。
平面鏡所成的像與物體相對鏡面是對稱的,因此可用對稱法作出物體在平面鏡中的像,利用物像的對稱性并結合相關的幾何知識還可以解決一些作圖問題:①確定發光點的位置;②確定平面鏡的位置;③確定光路;④確定觀察范圍或被照亮范圍等。
三、易錯點掃描
1 顏色
不透明物體只能反射與其本身顏色相同的色光,吸收其他任何色光,如:太陽光照射到黃色物體的表面上,反射黃色光,吸收其他色光,物體呈現黃色;在沒有其他光源照射時,一束紅色光照射到黃色物體表面,紅色光被其吸收而沒有任何色光反射,此時物體呈現黑色,
透明物體只能透過與其本身顏色相同的色光,吸收其他任何色光,太陽光照射到黃色玻璃紙上,只能透過黃色光,吸收其他色光;在沒有其他光源照射時,一束紅色光照射到黃玻璃紙上,紅色光被其吸收,不能透過,在另一側看玻璃紙將是黑色的,這就是濾色鏡的作用,某人戴藍色墨鏡看白紙上的紅色字體時,看到的紙是藍色的,而字卻是黑色的。
2 判斷反射光線的偏轉情況
光反射時,反射角等于入射角,且反射角隨著入射角的變化而變化,由于入射角和反射角都是指光線與法線之間的夾角,當入射光線或鏡面發生偏轉時,入射角和反射角的大小都會隨著變化,若鏡面不偏轉,入射光線遠離法線偏轉某一角度,反射光線也遠離法線偏轉相等的角度;若入射光線不變,鏡面偏轉,反射光線也會發生偏轉,
3 平面鏡的應用
平面鏡成像特點是像與物體關于鏡面對稱,根據這一特點人們常用平面鏡來節省空間,如檢查視力等,在檢查視力時,醫生讓小王觀察前方平面鏡中的視力表來確定視力,(如圖1所示),若要求小王的眼睛到虛像的距離為5m,實際視力表到平面鏡的距離是3m,由平面鏡成像特點――像與物到平面鏡的距離相等可知,則虛像到平面鏡的距離也為3m,小王到平面鏡的距離為5m-3m=2m。
四、典型例題
例1 2009年7月22日出現了日全食,在長江流域的人們通過濾光鏡看到如圖2-A所示的日全食奇觀,該現象是由光的______而形成,太陽、地球和月球可能分別處于圖2-B中a、b、c三個位置的某個位置上,其中月球應處在______位置。
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B
文章編號:1009-010X(2012)09-0038-01
物理學是研究物質運動變化規律的一門科學。物理規律來之于物理現象,揭開物理現象的外表找其本質的過程是輕松愉快的。如何使學生樂學物理,我的做法是:
一、選取趣味故事和游戲促成學生樂學
有趣的故事、驚人的事件、滑稽的游戲總能吸引人,引起人們的視覺、聽覺、想象和思考。如能在物理教學中實施好,定能促成學生的樂學。例如:焦耳的故事。英國的焦耳從小就喜愛物理學,他常動手做一些關于電、熱之類的實驗。在一假期中,焦耳和好友一起到郊外旅游,焦耳邊玩耍邊做物理實驗。他找了一匹瘸腿的馬,由他好友牽著,自己悄悄躲在后面,用伏達電池將電流通到馬身上,想試一試動物在受到電流刺激后的反應。結果,他想看到的反應出現了,馬受到電擊后狂跳起來,差一點把好友踢傷。盡管已經出現了危險,但這絲毫沒有影響到愛做實驗的小焦耳的情緒。他和好友又劃著船來到群山環繞的湖上,焦耳想在這里試一試回聲有多大。他們在火槍里塞滿了火藥,然后扣動扳機。誰知“砰”的一聲,從槍口里噴出一條長長的火苗,燒光了焦耳的眉毛,還險些把好友嚇得掉進湖里。……
在《平面鏡成像》教學中,引導學生做“探究平面鏡成像規律”游戲:先由教師指導三位學生,一位學生手拿平面鏡,呈豎直位置,一位學生站在平面鏡前,另一位學生站在平面鏡后扮演像的角色,請鏡前同學做一個動作,要求鏡后的學生跟著做,并由鏡前同學判定動作是否到位。讓全班學生明白游戲的要求后,再將全班學生以三人一組的要求分組,并提出三人輪換角色及共做三次的要求,讓每位學生自己體驗游戲的樂趣。
二、運用實驗教學調動學習興趣
教學中重視實驗教學,做到對于不同的實驗側重點不同。操作簡單的實驗,側重于實驗設計,重在思想方法;現象復雜的實驗,側重于觀察記錄,重在認真的科學態度;對于現象不明顯的實驗,側重于數據的分析,重在嚴密的推理;對于操作困難的實驗,側重于正確到位的操作,重在儀器的正確使用和步驟的可行性;對于綜合性的實驗,側重于全方位教學,重在糾正學生的不足之處,力求規范、有序、到位、分析合理。要做到上述這些,教師在備課時要盡可能地事先實驗,事先發現問題,做好各項準備工作,以確保實驗課的成功率和高效率。
三、遵循認知規律降低學習難度
關鍵詞:新課程背景;初中物理;實驗教學;評價方式
教學評價是對教師教學效果和學生學習能力的測試,對于教師來說通過教學評價可以找到自身教學設計中的不足之處,對于學生來說通過教學評價能夠更加清晰地認識自己能力水平高低,及時掌握自己的知識漏洞,以便及時采取彌補措施。然而傳統物理實驗教學評價采取的是考試方式,這在一定程度上限制了學生實驗能力的培養和提高,因此在新課程背景下,教師應該根據學生實際學習狀態,及時調整評價方式,幫助學生培養良好的學習習慣,提高他們的物理探究能力和實踐運用能力。
1.教師要樹立正確的評價觀念
傳統物理實驗教學評價方式過于片面,評價內容不全面,教師過度關注對學生掌握實驗知識的評價,而忽視了考查學生學習過程和操作能力地評價,導致在實驗教學評價中存在很多問題,使得物理實驗教學思想不夠端正、教學目標不夠全面、教學方式過于單一。學生對于這樣的實驗教學活動失去學習和參與興趣,課堂教學效果明顯降低,學生學習效率不高,因此物理教師要認識到現實中存在的問題,積極面對并找到解決的措施。鑒于此,筆者認為教師首先要改變傳統教學和評價觀念,樹立正確的評價觀念,以學生整體發展和終身能力持續發展為前提,實現以下幾點轉變,即從傳統甄別與選拔功能轉向促進學生全面發展功能轉變,使評價過程成為促進學生能力發展和提高的過程;從重視知識評價向重視學生全面素質培養轉變,使評價過程成為促進學生綜合素養培養的過程;從單純重視筆試結果向多樣化評價方式轉變;從學生被動評價向學生主動參與評價轉變,發揮學生課堂主體地位的作用和價值。
2.教師要構建科學的評價目標
新課程標準對物理實驗教學提出新目標,要求教師在開展教學活動之時,不僅要注重培養學生物理能力還要全面提高學生物理實驗素養,即能夠獨立運用理論知識解決學習、生產實踐中存在的問題,要求教師將實驗教學目標分為認知領域、技能領域和情感領域。認知領域目標是促進學生通過實驗能夠掌握相應的實驗知識并學會遷移運用;技能領域目標是促進學生初步掌握實驗的基本過程和方法、學會正確使用實驗儀器、正確設計實驗步驟、正確記錄并計算實驗數據、能夠根據計算結果推導實驗結論等;情感領域目標是促進學生通過實驗提高學習物理的興趣和熱情,樹立崇尚科學、實事求是的科學態度。
3.確定具體的評價內容
教師在實驗教學評價過程中應該結合具體的實驗內容,接下來筆者將結合人教版探討平面鏡成像特點的實驗對其評價內容進行分析。
3.1實驗原理表述
教師應該要求學生通過自己的探索和理解對實驗原理進行闡述,包括實驗儀器的工作原理、實驗涉及的基本思想和原理等,在本次實驗中,白紙是為了記錄蠟燭成像位置,鏡子是為了驗證成像大小關系。教師在引導學生設計實驗之前,應該讓學生充分掌握物理實驗知識,理解開展實驗的意義和作用,才能有效促進學生對物理實驗地學習和探究。
3.2實驗器材的選擇
本次實驗非常簡單,涉及到的實驗器材也比較少,只有蠟燭、平面鏡、白紙、火柴,雖然器材簡單,但是教師仍然要注意引導學生選擇正確的實驗材料,例如成像關鍵因素蠟燭和平面鏡,要求學生選擇長短一樣的兩根蠟燭,保證平面鏡表現沒有凹凸現象等,這些都是決定實驗能否成功的關鍵。
3.3實驗步驟設計
實驗教學評價最重要的內容應該就是學生進行實驗步驟設計的過程,包括學生能否根據實驗對象和器材設計合理的實驗步驟、學生對實驗細節的處理以及對實驗現象的觀察等。在本次實驗中,學生通過研究教材和總結生活經驗,設計出如下實驗步驟:①在桌面上鋪一張白紙,在紙的中間位置畫一條直線,在直線上豎立平面鏡;②把一只剛點燃的蠟燭放在平面鏡前面,并觀察蠟燭在平面鏡后面的像;③取與步驟二中同樣長短的蠟燭在平面鏡后移動,直到兩只蠟燭的位置完全重合;④在白紙上記錄兩只蠟燭的位置,用直線將實驗中兩只蠟燭的位置進行連接,并用刻度尺量出兩只蠟燭分別到平面的距離,將數據記錄在設計好的表格中;⑤重復上述實驗,以便得到更加準確的結果。
3.4實驗操作的熟悉程度
物理實驗教學評價中還要針對學生實驗操作熟練程度進行評價,包括學生記錄數據的準確性、數據分析的嚴謹性、表格設計清晰性以及對突發事件處理的靈活性等方面進行評價。
3.5實驗結論分析
實驗活動是為了驗證最初的實驗猜想,學生對實驗結論地推導在一定程度上反映出學生對實驗知識的掌握程度和熟悉程度,因此將實驗結論分析納入到實驗教學評價中,有利于教師充分了解學生學習狀況。在本次實驗中,學生通過實驗活動,得到如下結論:物與像的連線垂直于鏡面,且物到像的距離等于像到鏡的距離,物與像的大小是相等的。
小結:
在初中物理實驗教學評價中,應該結合實驗教學內容、學生學習狀態、學習過程等多方面因素進行評價活動,另外還可以采用學生互評、自評的方式,形成多樣化實驗教學評價模式。保證評價過程的科學性和合理性,使得學生在實驗過程中培養良好的學習習慣,激發強烈的學習熱情和興趣,提高學習物理知識的積極性,促進學生掌握更多物理實驗知識,提高學生動手操作能力和創造力,從而保證初中物理課堂教學的效果和質量。
參考文獻:
[1]張娟. 以“實驗、探究、評價相結合”改革初中物理課堂教學[J]. 學周刊,2015,02:108.