2010中考物理复习研究(光学主要实验复习详案)

1光现象主要实验复习详案南京树人国际学校朱文军复习目标：1、通过观察视频，了解光的反射和折射探究过程，归纳结论。2、通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，了解平面镜成像的特点。3、回顾凸透镜的成像规律。4、通过探究实验的复习，了解实验设计中运用的物理科学方法。5、通过复习，进一步激发学习热情，提高学习兴趣。重点难点：重点：平面镜成像实验设计和凸透镜成像规律难点：实验器材的选择与操作教具：大小平面镜、玻璃板、两只等大蜡烛、两个等大长颈鹿、激光笔一只、叉鱼模型两套、排水管两只、光具座（含凸透镜、光屏、发光二极管“F”）一套、视频5段。设计思想物理学是一门实验科学，所以无论是新授课还是复习课都要以实验为主，能演示的实验不要播放视频，能分组的实验不要演示，能做的实验不要简单的讲解。给学生提供感性认识的机会，在感性认识的基础上进一步上升到理性认识。复习的时候不仅要抓住课堂有限的45分钟，还可以让学生在课余时间完成一些实验的复习。学生对知识的掌握是建立在已有经验和知识上，自主对知识的一种建构。因此学生的复习要以学生主动去总结和提炼知识，画每一章的概念图是学生归纳总结知识的一种行之有效的方法。当学生能画出一章完整的概念图时，学生已经很好的掌握和理解了基础知识。学生是按照自己对知识的理解来建构概念图的，这样的形式要比老师简单的说教更有效。初中生是孩子，游戏和活动是学生喜爱的学习方式，即使在紧张的复习阶段。用学生喜闻乐见的游戏来复习所学知识可以进一步提高学生的学习兴趣。在紧张2的学习中穿插游戏等活动还可以使学生思想放松，学习效率会更高。知识的呈现有多种方式，用越多的方式把同一知识呈现给学生，学生对知识的理解也就越深刻，越容易记忆。光学知识的成像可以通过实验、视频、光路图、几何画板、推理、几何证明等方式进行呈现。在备课的过程中既要备教材，也要备学生，还要备教法。在复习阶段备教材就是要研究教材知识的呈现方式、中考要求和中考试题；备学生就是要根据自己学生的实际情况进行重点讲解；备教法就是要根据学生、知识和老师的自身特点，选择适合于学生的教学方法。在课堂教学中教师处于主导的地位，学生才是教学的主体。在课堂上多给学生机会提出有价值的问题，让学生多思考一些有价值的问题，让学生的思维能力和语言表达能力等方面得到综合的发展和提高是教学的核心任务。复习过程一、实验一：光的反射1、你想挑战吗？（游戏）：教师首先用激光笔照射在屏幕的小鱼上，这是利用什么原理？生：光的直线传播。（设计目的：回顾知识，从简单的内容开始，学生可以提高自信心。）师：下面我想请一位同学上台把光先照射在平面镜上，然后反射到屏幕的小鱼身上，看我们俩哪个用时短？学生上台挑战老师。（设计目的：学生一般都是把光线照在平面镜上，然后眼睛盯住屏幕，直到光反射到小鱼身上，这样用时很多，需要5秒以上；而老师可以盯住镜子中的小鱼的像，当屏幕上激光点的像落在小鱼的像上时就完成了任务，一般2秒内可以完成。激发学生学习的兴趣。带着问题学习，有了明确的学习目标，效果是最好的。）2、观看视频（第一段：光的反射（从垂直入射开始，慢慢改变入射角的大小）；第二段：把纸板B向后翻折（注意不能向前翻折，这样依然可以看见反射光线，请你思考一下这是什么原因，可以不向学生解释。）；第三段：演示反射时光路的可逆性。可以请学生分别通过观察到的现象归纳结论，也可以最后请学生总结光的反射定律。3设计目的：实验复习不能没有“实验”而枯燥的讲实验，这样学生的回忆是不全面的，拍摄视频片段既可以“做实验”又可以节约时间。观看实验视频归纳结论，学生的逻辑推理（比较、归纳）能力可以得到提高，也能很好的回顾知识。让学生归纳还可以培养的语言表达能力，观看视频形式新颖，学生有新鲜感，激发学生学习兴趣。3、请学生根据光的反射定律画出下列两组入射光线的反射光线：（在此之前可以强调画光路图的规范作图要求）(1)（2）设计目的：巩固光的反射定律内容，然后可以用平滑的曲面（含直面）把两组图补齐，就得到了镜面反射和漫反射的原理图。教师用一个小平面镜放在屏幕的右下角，学生发现现在看不见这个地方的图像了，而撤去平面镜又可以重新看见图像。这里为讲解镜面反射和漫反射做好了铺垫。而这两种反射的讲解也是为了后面研究人是如何从镜中看到物体的像做好铺垫，很好的过度到平面镜成像规律的复习。二、实验二：平面镜成像规律1、游戏请两位学生上台做平面镜的架子，模拟架设一个大的平面镜，再请一位同学上来扮演教师的像，做一组动作（由简单到复杂，可以先从左手动作再到右手动作，最后到握手结束）设计目的：通过游戏的方式回顾知识，这是学生喜欢的方式，要比做题复习巩固知识要有趣味的多。之所以设计动作时先用左手是因为学生扮演的像只需要用右手就可以了，难度较小。然后过度到难度大的动作。最后握手动作一般的学生都4会做错，这时台下的学生会提醒扮演者，促使他回忆平面镜成像的规律，学生观众也可以在观看的过程中判断扮演者动作是否正确，也得到了巩固知识的目的。提高学习物理的趣味性，这叫枯燥的知识趣味化。2、师生共同探讨平面镜成像规律中“规律”二字应该包括哪些方面的含义。设计目的：学生在答题时，对成像规律和像的性质区分不明，进一步明确成像规律和像的性质很有必要，也是为后面的研究指明方向，明确了研究问题。为什么要用玻璃板来代替平面镜？玻璃板如何放置？目的是？为什么要用两个相同的棋子（物体）如何确定像的位置？如何判断成的像是实像还是虚像？如何研究像和物到平面镜的距离关系？（用棋子做实验会发现成的像很暗，我们可以用蜡烛来做实验，此时会点燃蜡烛A，这是为了什么？）设计目的：器材的选择和操作目的是实验的两个关键性问题，而器材的选择又是根据研究目的来确定的。问题的设置要循序渐进，有一定的逻辑性和梯度，要符合学生的认知特点。在研究像和物到平面镜距离的关系时教师提出学生用刻度尺在平面镜中的像来代替刻度尺的做法，引起学生的思维兴趣，培养学生的逻辑思维能力。最后一个问题可以根据学情和时间来决定是否讲解。问题提出后学生可以上台操作，教师可以先让他用很厚的玻璃来做实验，学生在观察的过程中可以发现有两个像，可以引导学生分析两个像形成的原因，（学生会提出改进意见----用薄一些的玻璃板），再请学生仔细观察两个像的亮暗程度，并试着分析各是哪个面成的像，引导学生分析在研究平面镜成像实验时应以哪一个面为准（作为反射面），这对后面测量距离减小误差很重要。还可以进一步引导学生分析实际的平面镜哪一个面是反射面。然后再换用颜色深一些的玻璃板来观察，可以发现成像更亮，所以可以选用深色玻璃板较好。引导学生分析原因，并从日常生活中人白天和晚上站在窗户玻璃前的现象不一样来佐证猜想。也可以现场观察窗户玻璃外日光灯和人的像，发5现日光灯的像较亮，从而提出可以让物体亮一些则像也会亮，所以可以用点燃的蜡烛来做实验。或者让物体亮一些（如，用手电筒照射物体，学生也会提出用手电筒照射平面镜中的像，老师这时可以因势利导解密引入时照射小鱼的秘密。）练习一、《中考指导书》P26：12、20题设计目的：及时反馈。三、实验三：光的折射1、还想挑战吗？（叉鱼游戏）利用自制教具，请两位学生上台叉水中的鱼，看谁能叉到。设计目的：可以根据时间决定是否请学生叉无水水槽中的鱼，这次学生都可以叉到。但是叉水中的鱼学生肯定是都叉不到的。利用多样化的方式呈现知识可以提高学生的学习兴趣。2、观看两段视频（从空气斜射入水中，从水中斜射入空气；光在折射时光路是可逆的）和一张照片，总结光的折射规律设计目的：观看实验视频节约时间，总结规律，并和光的反射进行比较。培养学生的归纳和语言表达能力。而且视频的可视性比教师的演示实验要高，可以让更多的学生观察到实验的细节。3、解释游戏中的物理原理设计目的：用flash动画或者几何画板来解释叉鱼游戏中的物理原理，首位呼应，有始有终。四、实验四：凸透镜成像规律1、实验前，必须调整烛焰中心和光屏的中心，这样做的目的是为了什么？设计目的：器材的选择和操作目的是实验设计的关键两点。学生容易遗漏说出透镜的中心，就直接回答“在同一高度”，也有同学会回答“在同一直线上”。师生一起分析原因，学生可能会提出还有目的就是为了准确的测量出物距和相距，这种想法要及时的肯定，这是难能可贵的。培养学生的发散性思维和批判性思维，这对学生的可持续发展很重要。2、展示数据利用学生测量出的数据用excel表格录入，并自动生成相距—物距图像、像6高—物距图像。设计目的：由图像可以分析出在成实像时相距随着物距的增大而减小；像高随着物距的增大而减小。综合分析就是，“成实像时，物近、像远、像变大”。我们学校用的光源是发光二极管做成的字母“F”，可以测量出物体的高度，在光屏上贴的是坐标纸，这样还可以测量像的高度，很方便的判断成像大小。要想看出还具有什么规律就得采用其他的呈现方式，比如用大小相等的6个箭头代表物体按照物距摆放在主光轴上，再用比例合适的大小不同的6个箭头代替像按照像距和像高摆放在主光轴上，可以直观的看出物体在什么位置成倒立缩小的实像，何时成倒立放大的实像。然后分析推理应该有一个位置，物体放在此处成一个等大的实像，然后用实验去验证猜想。这叫抽象的问题形象化。3、几何画板演示设计目的：利用两条特殊光线可以画出凸透镜成像时的光路。几何画板除了可以即时测量出物距和像距的大小外，还可以测量出物高、像高、焦距、像移动的速度，并且还可以计算出像距与物距的比值，像高与物高的比值，（左右有两个三角形是相似的，相似比就是物距与像距的比，也是物高与像高的比，由此推理出，像距大像就大。）以及物距与像距的和。可以开发出很多有价值的问题研究，并且没有超出考试要求（比如成实像时，可以推理物距与像距的和有一个最小值是4f；还可以推理物体匀速从无限远处走向焦点时，像的速度是逐渐变大的，且先小于物体速度，后大于物体速度。）这叫复杂的问题简单化。4、模拟演示（静态、动态）请五位学生上台分别扮演凸透镜，站在两个焦点和两个二倍焦距处，老师拿着一个排水管，再请一位同学用排水管（可以方便的拉伸），按照凸透镜成像规律来静态和动态演示像。设计目的：简单的做题来理解理论知识学生感觉记忆起来很难，而用学生喜闻乐见的形式把知识放在活动中，用生活化的方式学习要活泼的多。这叫理论问题生活化。5、实验时，光屏上已有一个清晰的烛焰的像，有同学用一张黑纸遮住凸透镜的上半块镜面，则屏上（能/不能）成完整的像，像的亮度。6、实验过程中，某同学发现无论怎样移动光屏，光屏上都得不到像。7原因可能有哪些？7、有同学在做凸透镜成像实验时，在光屏上得到缩小的像，然后他把物体和光屏的位置互换，这时在光屏上成（）A、倒立，缩小的像B、倒立，放大的像C、正立，放大的像D、不能成像拓展：这时若保持物体和光屏不动，只移动透镜，是否能在光屏上得到一个放大的像？答，如能，怎样移动？设计目的：以上三个问题可以根据时间情况安排是否在课堂研究。都可以用几何画板或者实验去研究的，用几何画板演示后，学生理解会更加深刻。使抽象的问题形象化。练习2、《中考指导》P33：14题;P34：20题设计目的：及时反馈。五、物理科学方法及思维拓展物理科学方法：1、比较法2、归纳法3、微分、等效法4、替代法思维拓展：1、凸透镜成实像时，像是倒立的。请问左右颠倒吗？如果从左侧看过去，物体顺时针旋转，像将（）（选顺或逆）时针旋转。2、当物体从无限远处靠近焦点时，像会远离透镜，那么像和物之间的距离变吗？设计目的：物理的学习不仅是知识和技能的学习过程，更是物理科学方法的学习过程。在这四个实验中运用到很多的物理科学方法，其实也会涉及到实验的设计问题。因此了解物理科学方法很重要。思维拓展留给学有余力的学生的。培养他们良好的思维习惯和思维品质。8板书设计：光学主要实验光的反射凸透镜成像器材选择操作目的成像特点光的折射“三线”、“两角”、光路平面镜成像