《小孔成像实验》的改进与创新.docx

《小孔成像试验》的改进与创

一、《小孔成像试验》的改进与创的背景

在教学过程中每当给学生演示或让学生自己完成小孔成像试验的效果都不好，白天上课时演示效果不好，而且有的角度无法观看到现象，要求学生自己完成时，很少有人能动手制作器材。导致很多学生对小孔成像的特点模糊不清，比方像有放大的也有缩小的、像的外形与孔的外形无关等。为此，我利用晚自习的时间，教学生在纸上扎几个大小不一、外形不一的小孔〔孔径大约2mm〕，在教室的墙面上成像，观看小孔成像的特点，效果很好。我而小孔成像的探究问题远不止像的大小、倒正、虚实、与孔形的关系，还有很多探究问题，如：对孔径的要求〔是不是只有孔径1到3mm的才能成像？〕、像的清楚度、亮度等。为补充这些探究问题，结合中学生的学问层面，我做了一些改进和创。

教材中“小孔成像试验”的缺乏：

试验器材需要去盖的易拉罐盒和半透亮薄膜，制作过程虽然简洁，但易拉罐硬度大，去盖、扎孔比较麻烦。

半透亮薄膜只有易拉罐盖那么大，无论两人协作还是一人操作都难以将蜡焰、小孔、光屏的中心调整到同始终线上，因此找到像很不简洁。

像距的固定、光屏大小的限制影响了观看像的大小的变化规律，导致学生对小孔成的像的特点理解不到位，试验后很多学生只知道小孔所成像为倒立的实像，不知道像的大小变化规律，有的甚至误认为小孔成的像都是缩小的。

小孔成像的外形与孔的外形无关不能验证。改进和创试验的优点：

借助白墙面做光屏，用不透亮的纸板扎孔做小孔屏〔如课本的封皮等〕，器材更简洁、更便利。对于学生而言，比起易拉罐盖，纸张更简洁做各种大小和外形不同的小孔，试验中可以观看到像的外形与孔的外形无关。

用墙面替代半透亮薄膜，成像效果不但明显，最主要的是面积大，不存在调整高度的问题，只要距离调整好就能看到像。

物距、像距都可以转变，学生能直接观看到像的大小是可以转变的，并且不是单一的缩小或放大，而是随物距和像距的转变而转变。

不受地点和器材的限制，学生可走出教室进展试验，提高学习兴趣。

二、简要阐述改进和创的试验

〔说明：由于蜡光等因素的影响，录像和照片效果比真实状况差〕利用光具座探究小孔成像的规律

利用墙面做光屏观看小孔成像的特点

局部试验器材：

大小和外形不同的小孔 大孔 光具座试验一：利用墙面做光屏探究小孔成像的特点

过程：利用墙面做光屏，在纸上扎大小、外形不同的孔，在暗室或晚上点燃蜡烛，转变物距、像距，观看像的特点。

现象：

倒立的实像，大小随物距、像距转变 像的大小、外形一样，亮度不一样结论：

1、小孔成倒立的实像；

2、像有放大的也有缩小的，大小与物距、像距有关，与孔的大小无关。当物距确定时，像距越大像越大；当像距确定时，物距越小像越大；

3、像的外形与孔的外形无关，打算于物体的外形。

优点：是器材简洁，不受试验地点的限制，学生可以在家随时完成。而且效果很明显，像距大小可以变化，能明显观看到大小变化的像，像的外形和孔形无关。

试验二：利用蜡烛、日光灯、窗户、太阳做成像物体探究小孔成像的特点

过程：在纸上扎大小不同的孔，把握好条件，分别成蜡烛、日光灯、窗户、太阳的像，观看像的特点，找不同状况下对孔径的要求、像的亮度、清楚度的影响因素。

现象：

桌面上分别观看外形、大小〔指长度〕一样的日光灯的像，孔越大越亮，孔太小观看不到像的缘由是亮度太低。

像的大小、外形一样；孔大的亮 观看到7个窗户的像度高，清楚度低；孔径大的对像

距要求大。结论：

1、像的外形打算于物体的外形，与孔的外形无关；

2、像的亮度与四周光线、孔的大小、物体本身的亮度有关，在其他条件一样时，四周光线越暗、孔越大、来自物体光线越强，亮度越高；反之亮度越暗。

3、像的清楚度与孔的大小、物距、像距有关，在其他条件一样时，孔径越小、物距越小、像距越大时，像的清楚度越高；反之清楚度越低。

4、孔的大小不愿定，对不同的物体有不同的要求，一般规律是小物体、弱光源，应当在小距离范围内用孔径小的孔才能成像，比方蜡烛在10cm左右范围用2—3mm孔径效果好。优点：生活中有很多小孔成像的实例，提高学生的兴趣。此试验物体尺寸从小到大，不但能验证明验一的结论，而且能得到像的亮度、清楚度、对孔径大小要求的一般规律，补充试验一的缺乏。

试验三：利用光具座探究小孔成像的规律

过程：在暗室内将蜡烛、小孔屏、光屏依次固定在光具座上点燃蜡烛，转变物距、像距，观看像的特点。比较像放大、等大、缩小时的物距和像距的大小。并观看孔形对像的外形是否影响。

现象：

物距大于像距，像缩小 物距等于像距，像等大

物距小于像距，像放大 观看到7个外形、大小一样的像结论：

1、小孔成倒立的实像；

2、物距大于像距时，成缩小的像；物距等于像距时，成等大的像；物距小于像距时，成放大的像。

3、像的外形、大小