几个物理实验的改进与创新

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1、几个物理实验的改进与创新史硕阳江苏省淮阴中学，江苏省淮安市223002摘要在深入实施新课程过程中，实验教学越来越受到重视，然而，有些实验还存在一些不足，需要加以改进与创新，更好促进物理教学。关键词物理实验；实验教学；实验改进；实验创新　物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学,实验教学是物理教学的重要组成部分。笔者在实验教学中，发现有些物理实验中还存在不足，通过研究，加以改进与创新。1平面镜成像实验的改进与创新1.1创意探究平面镜成像特点的实验是初中物理重点实验，在教学过程和考试评价中一直受到高度关注，同时，它也是难点实验。难点在于如何确定物体在平面镜中成虚

2、像的位置，如图1所示，通常是用玻璃板代替平面镜，采用“重合法”来确定虚像的位置，然而，带来了许多不足。1.1.1探究物距和像距的关系时，得出“物距和像距相等”的结论，存在系统误差[1]。如图1所示，相同的蜡烛A和B，把蜡烛A放在玻璃板前面，让另一蜡烛B放在玻璃板后面缓慢移动，实验者在A的一侧观察到A在玻璃板上成的像与B重合，那么蜡烛B所在的位置，则可认为是A在镜中的像的位置，此时蜡烛B到玻璃板反射面的距离，即为物体A的像距。然而，实验中B与A的像重合并不是蜡烛B与A的像重合，而是人眼通过玻璃板看到蜡烛B的虚像与A蜡烛的虚像重合，由于折射，光线非垂直通过玻璃板

3、时，蜡烛B的虚像发生了“移动”，因此存在系统误差。1.1.2即使在较暗的环境中，操作像的重合也有一定难度。原因有，点燃的蜡烛A在玻璃板前、后表面分别反射形成的两个像（重影），蜡烛成像中，火焰的亮度很大，但是蜡烛自身成像的亮度偏小，有时会看不清楚。1.1.3用玻璃板代替平面镜做实验增加了教学的难度。蜡烛A在玻璃板上成像是光的反射现象，从A的一侧看到蜡烛B则是光的折射现象，用玻璃板来探究平面镜成像特点要综合应用光的反射和折射知识。而通常光的折射知识教学是在光的反射知识之后，因此，用玻璃板代替平面镜做实验有较大的教学难度。具体表现在，在实验方案设计时，学生很难想到

4、用玻璃板代替平面镜；在实验过程中，理解实验的内涵和实验操作有一定难度；在练习和考试中，围绕该实验，有大量的题目，给学生带来了一定负担。选用两个相同较大的矿泉水瓶和较窄小的平面镜来做实验，不仅能弥补上述实验的不足，而且使实验简单、明了，实验现象更加明显。1.2改进与创新过程1.2.1实验器材如图2所示，平面镜（高10cm，长40cm，不带有镜框），用以固定平面镜用的金属镜架，能使平面镜垂直于桌面（商店有买，也可以用白铁皮制作），两瓶相同的矿泉水瓶(高25cm550ml)，白纸，刻度尺，铅笔。1.2.2实验操作过程（1）、在平面镜前放一个矿泉水瓶A，看一看，它的

5、像是在镜前，还是在镜后？(2)、如图3所示，把另一个相同的矿泉水瓶B放在平面镜后并且前后、左右移动，从矿泉水瓶A的左侧和右侧观察，将矿泉水瓶A在镜中成的像与矿泉水瓶B未被平面镜遮住的部分进行整合，看起来，矿泉水瓶A在镜中成的像与矿泉水瓶B未被平面镜遮住的部分都组成了一个完整矿泉水瓶，此时矿泉水瓶B的位置就是矿泉水瓶A的像的位置。(3)、如图3所示，改变观察视角，从平面镜的上方或下方，都可以观察到矿泉水瓶A在镜中成的像与矿泉水瓶B未被平面镜遮住的部分始终组成一个完整矿泉水瓶，从而说明平面镜成的像与物体大小相等。(4)、用铅笔在白纸上画出平面镜的位置，再描下矿泉

6、水瓶A和矿泉水瓶B的位置，画出它们的连线，并用刻度尺分别测出两矿泉水瓶到镜面的距离。(5)、移动矿泉水瓶A，重复上述实验步骤，进行多次实验。1.2.3注意点由于视差，必须从矿泉水瓶A的左、右两侧观察，矿泉水瓶A在镜中成的像与矿泉水瓶B未被平面镜遮住的部分都组成一个完整矿泉水瓶，那么矿泉水瓶B的位置才是矿泉水瓶A的像的位置。1.3改进与创新后的优点选用较大的矿泉水瓶和较窄小的平面镜来做实验，从镜前，实验者既可以看到矿泉水瓶A在镜中成的像，同时也能看到矿泉水瓶B未被平面镜遮住的部分。通过眼睛观察，将矿泉水瓶A在镜中成的像与矿泉水瓶B未被平面镜遮住的部分进行整合来

7、确定虚像的位置，这样就消除了原实验方案中的系统误差。新方案是在明亮的环境中做实验，矿泉水瓶在平面镜中成像清晰并且重影大大减弱了，便于实验操作。新方案只包含光的反射知识，不涉及光的折射知识，降低了教学难度，学生容易接受和理解。2液体扩散实验的改进与创新2.1创意液体扩散实验说明液体分子是运动的，该实验成功的关键在于“实验开始时，两种液体的分界面是否清晰”。常常在量筒中盛半杯清水，然后用长颈漏斗把蓝色硫酸铜溶液缓缓注入底部。实验要求，开始时，上面无色水与下面蓝色硫酸铜溶液的分界面要清晰，然而在实际操作中很难做到这一点。原因较多，用长颈漏斗向水中加硫酸铜溶液时，由

8、于漏斗管颈中会有空气，在加液时容易产生气泡；从漏斗中