凸透鏡成像實驗的改進(jìn)

1、凸透鏡成像實驗的改進(jìn)物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。 研究物理問題的根本方法是 進(jìn)行觀察和實驗 , 物理實驗既是物理教學(xué)的基礎(chǔ) , 也是物理教學(xué) 的內(nèi)容與手段。 通過實驗 , 不僅可以構(gòu)建起知識體系 ,而且也是學(xué) 生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、探究物理原理、獲取物理知識、提升科學(xué)素養(yǎng) 的重要路徑。通過探究活動 ,要實現(xiàn)三方面的教學(xué)目標(biāo) : 一是使學(xué) 生獲得了一定的知識與技能 ,二是使學(xué)生體驗探究過程 , 獲得一 些探究與創(chuàng)造學(xué)習(xí)的方法 , 三是讓每個學(xué)生通過探究活動獲得成 就感,激發(fā)對科學(xué)的熱愛和學(xué)習(xí)熱情。 為完成以上目標(biāo) , 我們對人 教版教材八年級上冊第三章第三節(jié)“探究凸透鏡成像的規(guī)律” 提供的實驗裝置提出

2、下述改進(jìn)意見。一、光源的不足及改進(jìn)1. 光源的不足。(1) 使用蠟燭時 , 燭焰所成的實像學(xué)生能輕易觀察到是上下 相反倒立的 ,但卻不能發(fā)現(xiàn)所成的實像也是左右相反的特點 , 必 須要在教師的直接告知下用手煽動才能看到 , 無法長時間用光屏 承接,也就不能在頭腦中留下深刻的印象 , 碰到實際問題時模棱 兩可。(2) 由于蠟燭在燃燒的過程中不斷變短 , 因此燃燒一段時間 后, 燭焰中心、凸透鏡光心和光屏中心不在同一高度 , 而在光屏上 找不到像時就必須重新調(diào)整三者的高度 , 這樣就會干擾學(xué)生的思(3) 燭焰易受空氣流動 ( 學(xué)生操作過程中必定會在燭焰周圍 引起空氣流動 )晃動而大小不穩(wěn)定 , 對光

3、屏上像的清晰度及位置 產(chǎn)生影響 , 這樣就不便確定最清晰像的位置 , 造成較大的實驗誤 差。(4) 由于此實驗要在密閉的暗室中進(jìn)行 , 空氣與室外流通不 暢, 蠟燭在燃燒時發(fā)出濃烈的氣味并使實驗室內(nèi)二氧化碳濃度增 加 , 使人感覺不適。(5) 蠟燭一般是靠蠟淚粘在托盤上 , 很容易發(fā)生傾斜 , 有可能 讀出的物距并不是燭焰到凸透鏡光心的真實距離 , 造成實驗誤差 ; 如果不慎還容易燙傷學(xué)生等 , 存在很大的安全隱患。2. 光源的改進(jìn)。針對上面情況 , 我們將實驗中的發(fā)光物體燭焰改為由發(fā)光二 極管排列而成的“ F” ,具體做法為:把九個紅色的發(fā)光二極管按“ F”樣鑲嵌排列在光屏正面的中央位置，在

4、光屏背面用焊錫把二極管串聯(lián)在一起 , 接上電池及開關(guān)。這樣改進(jìn)的好處有 :(1) 在學(xué)生實驗時 , 該光源不會受風(fēng)的影響而晃動、 改變大小 , 因而避免了由于蠟燭燃燒變短、 燭焰晃動等因素給實驗帶來的不 利影響 , 使光屏上所成的像更加清晰、穩(wěn)定、減小誤差。(2) 由于該光源為“ F”形，從光屏上所成的像可以直觀的觀 察到像的上下、左右都是相反的 , 這樣在實驗的過程中就幫助學(xué) 生輕松糾正了片面的認(rèn)為凸透鏡成實像時只是上下倒立的錯誤觀點 , 很容易地突破了一個認(rèn)知難點(3) 該光源還具有操作方便、 安全可靠、 可重復(fù)使用等特點。二、光屏的不足及改進(jìn)以往光屏上成像的大小是用目測 , 當(dāng)物體位于兩

5、倍焦距上成 等大的實像時 ,學(xué)生們往往認(rèn)為是縮小的 , 因為像比物要暗 , 從而 造成變小的錯覺 , 這種情況下靠目測的方法將得不出正確結(jié)論。 在實驗中 , 我們把光源所在的承接像的光屏上都標(biāo)注上等間距的 刻度,方便觀察、比較和記錄成像大小 , 確保實驗的準(zhǔn)確性。三、光具座的不足及改進(jìn) 原來光具座的標(biāo)尺、零刻度的位置在光具座的最左端 , 一次 實驗 ,物距和像距的得出要進(jìn)行兩次減法運(yùn)算。改進(jìn)后的標(biāo)尺將 零刻度定在原來 45 厘米的地方 , 把凸透鏡定在那里 , 向左向右分 別標(biāo)出刻度值 , 從中間向兩邊數(shù)字逐漸增大 ,一次實驗只要讀出 兩個數(shù)據(jù) ,不經(jīng)過任何運(yùn)算就可以得到物距和像距 , 減少實驗以 外的干擾因素 ,降低難度 ,節(jié)省時間 ,有利于學(xué)生把主要精力用在 科學(xué)探究上。四、對透鏡的改進(jìn)在凸透鏡成像規(guī)律中 ,當(dāng)我們擋住透鏡的一部分時 , 所成像 大小、位置是不變的 ,只是像變暗了 , 這個現(xiàn)象如果學(xué)生不親自觀 察到是很難接受的。所以我們在透鏡上加一個遮光套 , 用來研究 透光面積變化后成像特點是否變化 , 具體