初中物理光學總結范文

時間:2023-06-21 09:43:37

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初中物理光學總結

篇1

凸透鏡成像規(guī)律表

物 距

(u) 像的性質 像 距

(v) 應 用

大小 正倒 虛實 像、物位置

無窮遠 一 點 異側 v=f 測透鏡焦距(f=v)

u>2f 縮小 倒立 實像 異側 f<v<2f 照相機或眼睛

u=2f 等大 倒立 實像 異側 V=2f 測焦距(f=v/2、f=u/2)

f<u<2f 放大 倒立 實像 異側 v>2f 投影儀、幻燈機

u=f 不成像 無窮遠 平行光源或測焦距(f=u)

u<f 放大 正立 虛像 同側 v>u 放大鏡

由規(guī)律表可看出凸透鏡成像牽涉到的概念多、成像特點變化多,很不容易記憶。興趣在初中學生中的學習生活有著很大餓幫助,他可以幫助學生激發(fā)內在學習的動力,物理老師在物理教學過程中也可以通過對各種工具的使用來激發(fā)學生在物理學習過程中的興趣。其中口訣可以說是一個十分好用的工具,他可以幫助學生在記憶的過程中,充滿了樂趣,同時還可以幫助學生進行長久的記憶,提高學習的效率。為此,我根據(jù)實驗事實,把“凸透鏡成像規(guī)律”總結成了四句簡明、易記、實用的口訣:“一倍焦距定虛實,二倍焦距定大小;物走遠像變小,像如影子跟著跑。”

“一倍焦距定虛實”是說物體放在凸透鏡的焦點處,不能成像;當物距小于焦距(uf)時成實像,即焦點是凸透鏡成虛像或實像的分界點。

“二倍焦距定大小”是說物距大于一倍焦距而小于二倍焦距(f

“物走遠像變小”,即成實像時,物距變大像變小。

“像如影子跟著跑”,即物體向哪個方向運動,像就向哪個方向移動。

應用上面四句口訣,就可以方便地根據(jù)物體或像移動的方向與凸透鏡位置,確定物距、像距的大小,從而確定像的大小,解決有關問題了。

例1:在物體由遠處沿凸透鏡的主光軸向焦點移近的過程中,像到凸透鏡的距離與實像大小的變化情況是:

A、像到透鏡的距離逐漸增大,像逐漸變大

B、像到透鏡的距離逐漸增大,像逐漸變小

C、像到透鏡的距離逐漸減小,像逐漸變大

D、像到透鏡的距離逐漸減小,像逐漸變小

分析:物體由遠處沿凸透鏡的主軸向焦點移近,由于“像如影子跟著跑”,所以像將沿物體移動的方向移動,即像離透鏡的距離越來越遠,也就是說像距越來越大,又因為“物走遠像變小”,那么,像也就逐漸變大。所以,應選擇答案A。

例2:某同學拍畢業(yè)合影后,想拍一張單身像。攝影師應采取的方法是:

A.使照相機靠近同學,同時鏡頭往后縮,離膠片近些

B.使照相機靠近同學,同時鏡頭往前伸,離膠片遠些

C.使照相機遠離同學,同時鏡頭往后縮,離膠片近些

篇2

關鍵詞: 初中物理 凸透鏡成像規(guī)律 數(shù)據(jù)圖像化

凸透鏡成像規(guī)律是八年級物理光學部分的一個教學重點和難點,根據(jù)新課程的要求,本課主要讓學生通過科學探究活動,找出凸透鏡成像規(guī)律。在實際教學中雖然學生能夠采用實驗方法進行探究,但由于實驗器材的限制及實驗方案的缺陷,學生很難通過實驗數(shù)據(jù)總結出成像規(guī)律,最后仍然是教師將成像規(guī)律灌輸給學生。這樣的實驗教學不僅沒有體現(xiàn)出學生自主探究的主體性,而且不利于學生思維能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。通過對本課實驗教學過程的反思,發(fā)現(xiàn)本實驗的器材和實驗方案都有改進余地,且改進后,既有利于學生順利完成實驗,又能讓學生總結出成像規(guī)律,取得良好的教學效果。

一、實驗器材的現(xiàn)代化

相對于現(xiàn)在實驗室中應用越來越多的傳感器、數(shù)字設備等先進儀器來說,凸透鏡成像實驗的一些器材的確過于陳舊,有點跟不上時代。

首當其沖的是光源,用蠟燭火焰作為光源存在很多弊端。首先蠟燭火焰的亮度不夠高,實驗需要在比較暗的環(huán)境下進行,否則實驗效果將大打折扣,而太暗的環(huán)境會導致學生記錄數(shù)據(jù)時光線不足,不能看清黑板上的板書。實際教學中,教師既要在板書時開燈,又要在學生做實驗時關燈,不僅比較麻煩,而且忽明忽暗會讓學生眼睛感覺不適。其次蠟燭火焰的位置很不穩(wěn)定,容易隨風擺動,質量差點的蠟燭的火焰甚至有時會跳動,給確定像的位置帶來很大誤差。而且實驗一段時間后,蠟燭長度會明顯變短,違背實驗中對燭焰、凸透鏡、光屏中心在同一高度的要求。最后蠟燭就是一個巨大的安全隱患,蠟燭點燃需要用到火柴或打火機,而現(xiàn)在初中生可能有一大半人從來沒用過火柴有的學生劃燃火柴后,不知所措就直接扔在課桌或地板上,后果可想而知。打火機雖然相對火柴容易使用些,但存在安全隱患,使用不當甚至會引起爆炸。還有進行實驗操作時,由于蠟燭固定不牢,可能會從光具座上倒下來,容易對學生造成傷害。對于班級比較多的學校,幾堂課下來,教室里的氣味就很難聞,蠟燭油滴在桌子上很難清理,加上蠟燭油受熱揮發(fā),最后附著在地板上,喜歡把凳腿翹起來的學生很容易滑到。

針對蠟燭火焰作為光源的這些弊端,改用LED手電筒作為光源能徹底解決上述問題。首先它的亮度很強,即使教室里開著燈,在光屏上仍然能夠找到比較清晰的像。其次LED手電筒用一根鐵絲環(huán)繞做成支架后能像凸透鏡或光屏一樣,很容易地固定在光具座上,而且可以上下調整,光源位置固定。LED手電筒使用起來十分方便,按下開關就行,節(jié)省很多實驗操作時間。用完沒電時,只需更換電池,實驗時不會產生額外的垃圾或難聞的氣味。制作LED手電筒光源很簡單,只需在LED手電筒前貼一張鏤空成“F”形的黑色不干膠,這樣便于比較像的正倒,整個LED手電筒光源組裝完成后,如圖所示。

除了光源外,還需要改進的實驗器材就是光屏。光屏是用來呈接凸透鏡所成實像的器材,雖然傳統(tǒng)白屏能夠很好地完成它的使命,但不能很好地比較出成像的大小,特別在做凸透鏡成等大的實像的實驗時,靠人肉眼感覺會造成很大誤差。針對它的缺陷,改進方法很簡單,在白屏上覆蓋一張橫線格紙,如圖所示。這樣既不影響成像,又方便比較成像的大小。當然處理光源,鏤刻黑色不干膠上的“F”時,最好事先量好尺寸,大小刻成橫線格紙上橫格高度的整數(shù)倍,并事先告知學生,這樣更容易進行比較。

二、實驗方案的信息化

如果說實驗儀器是構筑一個探究實驗的基石,那實驗方案就是探究實驗的靈魂。沒有好的實驗方案,再好的實驗儀器也發(fā)揮不出作用。

作為重點的實驗探究過程,教材上通過調整物距,分別使燭焰在光屏上成倒立縮小、倒立放大及倒立等大的像,測量并記錄物距和像距,然后分析表中的信息,歸納總結出凸透鏡成像規(guī)律。

但事實上,僅憑幾組實驗數(shù)據(jù),學生是不可能歸納出凸透鏡成像規(guī)律的。即使能把整個班級同學的實驗數(shù)據(jù)匯總起來,光從表格中單一的數(shù)字,學生也很難找到數(shù)據(jù)間的聯(lián)系,總結出成像規(guī)律。如果將數(shù)據(jù)轉化為圖像,反映到坐標軸上,學生就能通過圖像直觀地發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的特點,為學生思維架設一座橋梁,通過思考學生能總結出成像規(guī)律。而要實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)到圖像的快速轉換,我們只需要使用OFFICE辦公軟件中的EXCEL電子表格的圖表功能。

上課之前,事先制作好需要的空白電子表格,打開EXCEL軟件,制作兩張表格,分別用來記錄凸透鏡成倒立、縮小的像和成倒立、放大的像時的實驗數(shù)據(jù)。以倒立、縮小的像為例,建立表格如下。

然后選擇菜單中的“插入”,點擊子菜單中的“圖表”,在彈出的圖表類型對話框中選擇“XY散點圖”,然后點擊下一步,在數(shù)據(jù)區(qū)域中選擇物距這一列數(shù)據(jù),再點擊下一步,對標題、坐標軸、網(wǎng)格線、圖例、數(shù)據(jù)標志等選項進行簡單設置后,點擊完成,做出物距的分布圖。再按照上述步驟,將數(shù)據(jù)區(qū)域改成像距一列,做出像距的分布圖,效果如下圖所示。

在設計表格時,預留20組實驗數(shù)據(jù),目的在于使實驗數(shù)據(jù)更具廣泛性。在實際教學中先將空白表格和分布圖像投影到屏幕上,然后選擇性地讓各實驗小組上臺將測得的不同數(shù)據(jù)填入表格中,注意使數(shù)據(jù)大致分布均勻。在學生上臺將數(shù)據(jù)填入EXCEL表格時,圖表會自動顯示各數(shù)據(jù)的分布情況,最終數(shù)據(jù)分布圖如圖所示。觀察圖像不難發(fā)現(xiàn),在凸透鏡成倒立縮小的像時,物距都大于20cm,像距則都在10cm和20cm之間。然后改變凸透鏡的焦距再進行實驗,結合實驗使用的凸透鏡的示意圖(如圖所示),相信絕大多數(shù)學生都可以找到凸透鏡成倒立縮小的像時,物距與焦距及像距與焦距的關系。在本實驗

篇3

案例一《磁體與磁場》新授課上,一條課本的磁場習題“順帶”牽出一個有趣的力學題

某位老師教學《磁體與磁場》,在學習了磁場和磁體的相關知識后,學生進入問題合作學習與探究階段,學生們按照老師的布置研究了一組課本習題.其中,最后出現(xiàn)了這樣一道習題,如圖1,一個正方形底座上固定一根光滑桿,依次套上三個相同的具有磁性的鐵環(huán),每個磁鐵環(huán)的上下兩面都有磁性,一面是S極,另一面是N極.如果B的下表面是N極,請你判斷A、B的兩面磁性如何?這個問題并沒有難住對于磁場充滿好奇的學生們,他們很快發(fā)現(xiàn),A、B之間產生的是斥力;否則,B就要由于受到重力作用,掉落在A的上面;同理,C與B之間產生的也是斥力.這樣,根據(jù)磁體的同名磁極之間作用特點和異名磁極作用特點便不難判斷出斷A、B的兩面磁性.本來討論到這里,學生探究活動便可算作完滿結束,孰料一學生舉手發(fā)問:老師,請問,既然三個鐵環(huán)相同,一樣重,為什么插在桿上,靜止時,它們之間為何不等間距?

如果按照事前設計的教案,這個問題不在本節(jié)課的教學設計的流程之中,況且本節(jié)課對于《磁體與磁場》的學習效果在自主合作探究階段看,學生掌握得相當好,許多教師往往這時會安排到課后個別與提問學生交流,但是,這位老教師卻臨時改變了事前教案安排的教師對本節(jié)課的所謂“教師小結”,而是興致盎然地“陪同”學生探究這個“偶然”提出的問題.經(jīng)過教師的啟發(fā),學生們意識到:而將AB視為一個整體,那么,BC之間產生的排斥力應該與C的重力平衡,AB之間的排斥力應該與BC的重力平衡,說明BC之間產生的排斥力大于AB之間的排斥力;而上述BC之間的距離相對于AB之間的距離而言要近一些,由此可見,越靠近磁極,磁場越強.

聽課教師不由得擊掌稱好:將一道磁體與磁場的習題似乎是“順帶”變?yōu)榱W題,似乎這節(jié)物理課“跑題”了,但是,這位老教師教學處理十分靈活,憑著教學機智,將問題的討論竟然又由力學問題“化歸”到了《磁體與磁場》的問題上.事后,這位老教師的一席話值得回味:既然物理學的基礎知識是一個完整的系統(tǒng),課堂教學就應該不拘一格,出現(xiàn)所謂“偶然”、“不經(jīng)意”、“無準備”的臨場問題,不妨就地取材“順帶一筆”,好好組織學生探究,這樣,學生既然對問題感興趣,通過探究就能活化課堂所學的《磁場與磁體》的基礎知識,而且讓學生學會運用“整體觀念”分析研究力的問題,體會物理學的思維是如何的簡潔、優(yōu)美,領略物理科學探究的魅力與方法.當然,這樣做就要求教師在學科知識能力方面具有扎實的基本功和較高的教學機智.

案例二《光的折射》實驗探究課上,一個課本演示實驗“順帶”牽出一個有趣光學現(xiàn)象與問題

初中物理對于光現(xiàn)象的介紹限于篇幅與學生知識基礎的限制,只介紹簡單的反射與折射知識以及透鏡的基礎知識,對于折射現(xiàn)象一般不介紹全反射現(xiàn)象和折射定律的定量表示.課本在《光的折射》新授課中安排了一個如圖2甲所示的實驗,演示光斜射到空氣與水的界面發(fā)生的折射現(xiàn)象:先打開激光筆,讓激光束照射到透明水槽的底面上,并在槽底激光束照射到的位置做好記號,便于下一步實驗進行對比,教師這一步演示的目的是展示光在均勻介質中沒有發(fā)生反射與折射時沿直線傳播;接著,教師向水槽中注入水,在這一過程中,學生注意觀察槽底激光束照射到的位置是如何隨著水面的升高而變化的.很多教師一般是邊演示邊講解這個實驗,但是,有一位物理老師卻要求學生同時到黑板上嘗試畫出激光束在水槽中注水前后光線傳播的大概的光路圖,并組織學生討論實驗展示的現(xiàn)象;在概括出折射的定義后,完成折射的定性規(guī)律學習,然后便進入學生自主探索運用所學新知識解決課本所附習題與教師課前準備的問題.但是,隨后在黑板畫圖的那一位學生出于新奇,要求教師允許他自己動手嘗試:如果把激光筆按照圖2乙所示方式放置,實驗結果如何?這位學生的“一時興起”,并沒有讓這位物理教師感到尷尬與干擾,隨后,就讓這位學生給全班演示改變實驗條件之后出現(xiàn)的現(xiàn)象,學生們無意中興奮地“發(fā)現(xiàn)”了光從空氣中斜射入水里,無論傾斜程度即入射角多大,總能發(fā)生折射,并折射進入水中,但是,從水里沿與水面傾斜相交的方向向空氣傳播時有時也發(fā)生折射,有時,卻全部反射回水中.這位教師對學生發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象進行了精煉的概括,雖然沒有進行理論的過多介紹與深究,但是,他臨場隨機應變,給學生“開了一扇通向高中物理光學課的窗戶”,啟發(fā)了學生,引起學生重視實驗的動手與動腦結合的物理學學習習慣的培養(yǎng),為學生的后續(xù)提高預留了空間.

案例三《滑輪應用》習題課上,一條司空見慣的習題討論中“順帶”出解決問題的“小竅門”