用仪器做好八年级物理光学实验

 内容摘要： 九年义务教育八年级物理教材中光学内容是教学中的一个难点，比较抽象，学生不易掌握；为此教师在这方面的教学更要从生活实际出发，调动学生学习的积极性。教师可把原有的课堂演示物理实验想办法转化为学生亲自动手的分组实验，或者把难度较大的演示实验逐个分解，使之更贴近学生实际水平。让每个学生都能去操作，会观察，分析，能用自己的第一知觉初步得出结论，这就完全要求教师在课堂上把学生组织好，让学生自己去探究，仔细体会，从实践中去寻找答案。 

     光学教学内容主要有如下几部分：光在均匀介质中沿直线传播，光的反射、光的折射、凹、凸镜对平行光线的作用，凸透镜和凹透镜对平行光线的作用等，对这些内容可采用如下探究式教学。

一、光在均匀介质中沿直线传播。教师可把学生分成若干组，用小激光灯沿着硬白纸照射，可以清楚地看到光在白纸上留下的痕迹是直线的，如图示：

也可配好液体，让光的传播路径在液体中显示出来，如图示：

还可用激光灯照射玻璃杯外壁，观看光线穿过玻璃杯内溶液时，光线发生了弯曲，弯曲的光线像雨后彩虹。如下图示：

这一现象就说明了光在不均匀介质中不沿直线传播。

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二、光的反射。教师可指导学生利用小平面镜把太阳光反射到教室内，学生即可理解。假若当时没有太阳，可利用红色激光灯、红水、小块平面镜、透明容器即可做好该实验。具体操作步骤如下，用镊子夹着一小块平面镜放入一透明小玻璃烧杯底部，平面镜光面（反射面）朝上，如图示：

再向烧杯中倒入一定量的红色液体，此时用小激光灯沿烧杯口入射，使光线照射到烧杯底部小平面镜上，透过小玻璃烧杯就能看清楚入射光线与反射光线在红色液体中出现的路经。当改变入射角时反射角也随之改变，如图示：

同时应引导学生认真观察入射角大小与反射角大小情况，形成感觉上印象。从玻璃烧杯外壁就能清楚看到入射光线与反射光线相交形成的，这个角的大小等于入射角和反射角之和，角的平分线就是法线，从而猜想入射角等于反射角。还可以观察到当入射角发生变化时，即入射光线与法线重合，只能看到入射光线，从而证实了反射光线与入射光线已重合。

该实验探究也可以让学生用已做好的白色硬纸板或白色硬塑料板更精确的去做，用铁架台、硬塑料板、小平面镜组装成如图示：

然后用手拿着小激光灯沿着白色的板照射到底部的平面镜上，就可观察到反射光线，即可比较出入射角与反射角的关系，如图示：

当轻轻移开白色板的一侧时，只能看到入射光线而看不到反射光线，这就说明了入射光线与反射光线是在同一平面内。

三、光的折射。在课堂上教师可指导学生选用红色激光灯、透明玻璃（或透明塑料）容器、红色液体、红色小木板等器材。把红色的小木板插入红色的均匀介质中（介质装在透明容器中，不易过多）这时用激光灯沿红色小木板从空气中斜照入红色均匀介质中，此时会看到入射光线和折射光线不在一条直线上，入射角明显大于折射角如图：

光在玻璃中发生折射。可把玻璃砖装在一白色长木板上，再把长木板固定在铁架台上，然后用激光灯光线沿白色木板射入玻璃砖表面，此时会看到一条反射光线射向白色木板另一侧，这就是在玻璃砖表面形成的反射。同时，玻璃砖内光线沿直线传播，该光线离开玻璃砖进入空气时其传播方向发生了改变，这一改变了的光线可清晰的显示在白色木板下面，这又是光的折射。如下图示：

四、凸镜、凹镜对平行光线的作用。该实验可让学生演示，所需器材有凸镜、凹镜、白色长板子、光源等，光源可采用手提式幻灯机或投影仪即可。

凸镜对平行光线发散作用。把光源（投影仪或幻灯机）、白色长板子、凸镜组合成如图示：

打开电源开关，调整好入射光线，即可看到凸镜对平行光线的发散作用。

    凹镜对平行光线的会聚作用。在上述操作中，用凹镜代替凸镜即可做好该实验。

五、凸透镜、凹透镜对平行光线的作用。选用器材有凸透镜、凹透镜、白色长板子、光源等。

凸透镜对平行光线会聚作用。把光源（投影仪）、白色长板子、凸透镜组成如图示：

打开电源开关，可以清楚地看到平行光线会聚在长木板上，平行光线与会聚光线位于凸透镜两侧。

     凹透镜对平行光线发散作用。把光源（投影仪）、白色长板子、凹透镜组合成如图示：

打开电源开关，就可看到平行光线被凹透镜发散了，发散的光线与平行光线位于凹透镜两侧。

以上探究式教学主要是刺激学生创新学习的兴趣，让学生用仪器，教具做好光学实验，进一步发挥学生主体地位，彻底改变传统教学模式，学生在探究中去提出新问题，引导学生积极去思考，从而走向探究与创新。培养学生创新能力要从实际出发，指导学生动手做简单玩具和教具。教具材料可选取日常生活中较为常见的或是废旧的物品，再加以改造，同时又要注意节能环保与实用。光在玻璃中发生折射实验，教材中没有明显指出如何去做，课堂上观察光线的实际路径非常困难，为了能清楚看到折射光线，就需要做简单的教具，把玻璃砖紧贴在一长木板上，让光线在长木板上显示出来，长木板可选用硬塑料板或木板，或装修房屋用剩下的白色轻质扣板，选用轻质扣板便于加工，用小刀，尺子即可加工，白色的又便于观察，质量轻便于带进教室上课使用，效果好，同时又补充了实验器材的不足，丰富了课堂教学的内容。