巧用烟雾探究奇妙的透镜

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  物理是一门以实验为基础的自然科学,物理理论来源于实验。最简单的实验,往往能反映出最基本、最本质、最惊人的规律,从而帮助学生建立起清晰的思维体系。因此,加强实验教学是提高物理教学质量的重要手段。在日常教学中,各种物理实验,不仅能激发学生的学习兴趣,还能培养学生的思维能力、创新能力,同时,能拉近物理与生活的距离,让学生深切地感觉到科学的真实性,感受到科学和社会、日常生活的关系,从而让学生对学习物理更有激情,更有动力,也让物理课堂呈现出迷人的魅力。于是当学校实验器材不易完成课本实验或实验不易成功时,我们就思考改进这些实验,其中“巧用烟雾探究奇妙的透镜”实验的改进经过多次实践,觉得相当理想,故按实际授课的过程撰写成文,与同行交流和商榷。
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  一、实验器材
  透明盛液筒、磁体(模型电动机中的器材)、橡皮筋、两只激光笔、凸透镜、凹透镜、长方形铁片、玻璃板、胶布、铁丝网、杯盖、火柴等。
  二、准备实验
  1.如图1所示,将长方形铁片弯折,用胶布将透镜固定在铁片上。
  2.如图3或图4所示,用橡皮筋将磁体固定在透明盛液筒略偏上位置。
  3.学生试着将带有弯折铁片的凹透镜,如图3所示,用磁体吸牢在透明盛液筒内壁上。
  三、实验步骤
  1.探究透镜对光的作用。
  (1)将点燃的三根香横放在杯盖的铁丝网上燃烧,如图5所示,将带磁体的透明盛液筒倒放在燃烧的香上面,收集烟雾。
  (2)用激光笔发出的激光照射收集的烟雾,当激光路径清晰时,用玻璃板盖住透明盛液筒的杯口,将透明盛液筒正放。
  (3)如图2所示,两个激光笔发出的平行光垂直于玻璃板射向凹透镜,观察现象,得出凹透镜对光有发散作用。
  (4)将带有弯折铁片的凹透镜换成凸透镜,重复(3)步骤,得出凸透镜对光有会聚作用,如图3。
  注意:实验结束,玻璃板依然盖住透明盛液筒的杯口,保存烟雾,留着完成【活动2】。
  2.学生分组进行实验。
  3.教师借助课件展示的图2、图3,讨论焦点、焦距概念,以便学生利用上述器材测量凸透镜的焦距。
  4.指导学生看课本第67页【活动2】:测量凸透镜的焦距实验内容,然后学生接着上面的实验借助透明盛液筒上的刻度尺或直尺,测出凸透镜的焦距。
  本实验最大的亮点是:光经透镜折射前后的传播路径用透明盛液筒收集的烟雾可清晰显示。实验效果明显,能帮助学生轻松愉快地观察到透镜对光的作用、测量凸透镜的焦距,学生通过接触实物,亲自操作、观察,对透镜的作用、焦点、焦距等会有真切的体验,把有关知识真正学会弄懂,而不是纸上谈兵、仅记住抽象的名词。
  实验时要注意:(1)收集的烟雾不易太多,也不易太少,用激光笔发出的激光照射收集的烟雾,当激光路径清晰即可。(2)换透明盛液筒中的透镜时速度快些,尽量减少烟雾的散失。
  本实验最佳的效果是:透明盛液筒里有一个放透镜的圆环,就不要用磁体了;带有刻度尺的透明盛液筒上下一样粗,将会使“测凸透镜的焦距”实验更具可行性、准确性。
  注:本文是安徽省马鞍山市市级课题“初中理化教学中培养学生提问能力的策略研究”实践研究。批准号为MJGY09060。
  本文也是安徽省级课题“信息技术环境下物理课有效教学策略和方法的研究”实践研究,课题编号:AD-110160,课题立项单位:安徽省电化教育馆。
  (作者单位 安徽省马鞍山市当涂县亭头初中)
  编辑 韩 晓
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