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1、妙用数学学具， “点睛”光学实验摘要：在学习光学内容时，巧妙的借用数学学具解决了探究光的反射规律时， “三线”难于标记的问题，便于反射规律的归纳；解决了探究光的折射规律时，入射光线在空气中，折射光线在水中，只能用眼睛大体的观察，不能标记“三线” 、测量比较“两角”大小的关键问题。提高了物理实验的趣味性、创新性、可操作性。关键词： 数学学具 探究实验 光的反射规律 光的折射规律妙用数学学具， “点睛”光学实验初中物理光学内容在新课标中属于运动和相互作用这个一级主题中的第三个二级主题声和光。光的反射、光的折射是光学的基础，在新课标中明确规定：探究并了解光的反射和折射规律。属于“经历”和“了解”的层
2、次，学习的重点和难点是通过学生探究实验理解光的反射、折射时“三线”的关系， “两角”的关系。一、创新实验目的：1、解决了探究光的反射规律时， “三线”难于标记的问题。使用数学学具中黄色、绿色的长线段各 2 根，用长螺丝固定在硬卡纸上（如图 1 所示） ，解决了在一次探究中对应标记多条入射光线、及相应反射光线的问题。更方便于学生采集相关数据，探究总结出光的反射规律。2、解决了探究光的折射规律时，入射光线在空气中，折射光线在水中，只能用眼睛大体的观察，不能标记“三线” 、测量比较“两角”大小的关键问题（如图 2） 。3、提高物理实验的趣味性、可操作性；训练学生的发散思维，有效的提高探究的效初中物理
3、趣味实验参评率。二、实验所需器材及安装说明、1、实验所需器材：激光手电、标有角度的黑色硬卡纸、小平面镜、盛了水的烧杯、初中数学学具中的线段 A1（黄色、绿色塑料棒各 2 根）和长固定螺丝 1 个、PC板（10cm8cm）一块2、安装说明：（1） 、探究光的反射：用长螺丝将 2 根黄色线段、2 根绿色线段的一端固定在标有角度、法线的黑色硬卡纸上，可以绕固定点转动（如图 1 所示） 。（2） 、探究光的折射：用长螺丝将 1 根黄色线段、1 根绿色线段的一端固定在标出法线的 PC 板上，可以绕固定点转动，并将PC 板竖直放入烧杯的水中， （如图 2 所示） 。三、实验原理：借用数学学具中的线段，在探
4、究光的反射时，不但可以及时的标记出所研究的光线，还能通过不同颜色的塑料棒方便的区分多组入射光线和反射光线的对应关系；在探究光的折射时，可以把只能看见不能标记的在水中的折射光线标记出来，便于对探究实验的分析归纳。四、实验步骤：1、探究光的反射（1） 、照图 1 把黄色、绿色的线段各 2 根用长螺丝固定在黑色的硬卡纸上，并把小平面镜固定好。（2） 、用激光手电照射小平面镜的 O 点，调整手电的照射角度，观察入射光线、反射光线，并把 2 条黄色的线段调整到两条光线的位置，做好标记。（3） 、改变激光手电的照射角度，观察后用 2 条绿色的线段调整到两条光线的位置，做出标记。（4） 、对照记录分析测量实
5、验数据，归纳结论。2、探究光的折射（1） 、照图 2 把黄色、绿色的线段各一根用长螺丝固定在 PC 板上。（2） 、将准备好的 PC 板竖直放入盛了水的大烧杯内，使水面刚好在固定点处。（3） 、用激光手电从空气中斜射（或直射）入水中，观察光线的方向，并用不同颜色的线段标记处入射光线和水中的折射光线的位置。（4） 、根据记录分析实验现象，归纳结论。五、实验效果：用数学学具中不同颜色的线段（带孔的塑料棒） 、长固定螺丝可以及时的、更方便的标记光线的位置，标记多次实验中光线的对应关系（入射光线、反射光线） ；尤其可以及时标记光从空气斜射入水中时的折射光线。实验改进后，用数学学具探究物理规律，提高了物理实验的趣味性、创新性、可操作性；使得学生的发散思维得到训练，有效的提高探究的效率。六、实验过程的回顾与反思：在探究光的反射规律时，用这种标记光线的方法非常方便，而且便于分析归纳结论。在探究光的折射规律时，实验改进以前，为了便于观察空气中和水中的光线，在烧杯内水面的上方点燃柱香释放适量的烟雾，在水中滴入几滴牛奶。但是这种方法只是方便了观察光线，不便标记光线。在实验改进后，不需要烟雾和牛奶，可以在 PC板上看到光线，并可以及时的标记下来，操作简便易行，一举两得，便于分析归纳结论。
