用“煙之牢”輔助做光學(xué)實驗

初中物理教材中，“光沿直線傳播”“探究光反射時的規(guī)律”“探究光折射時的特點”“透鏡對光的作用”，這些實驗的現(xiàn)象均不理想。原因在于目前多數(shù)學(xué)校用激光筆作光源，而激光筆發(fā)出的光無法在空氣中顯示出傳播路徑。面對現(xiàn)狀，有的教師采用口述、筆畫的形式來再現(xiàn)實驗現(xiàn)象；有的教師則采用播放實驗視頻的形式；有的教師采用煙霧或者水霧來彰顯光路的方法。但是，由于激光束較弱，噴出的煙霧、水霧在空曠的環(huán)境中消散較快，這就導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不完整、不明顯。

那怎樣才能讓學(xué)生觀察到明顯的光學(xué)實驗現(xiàn)象呢？

在以上的方法中利用煙霧來顯示光路較可取，只要能解決煙霧消散快這個弊端即可達(dá)到實驗?zāi)康?。為此我設(shè)計、制作了“煙之牢”。這是一個用硬質(zhì)透明塑料做成的五面封閉的盒子，上面設(shè)有“牢門”。規(guī)格可適當(dāng)大些，例如：40cm×30cm×20cm。

至于煙霧，可在“牢”內(nèi)放入點燃的蚊香，也可從“牢門”噴入香煙的煙霧。注意：使里面盡可能充滿均勻的煙霧。

1.光沿直線傳播

用激光筆向已經(jīng)充滿均勻煙霧的“牢”內(nèi)照射，便可在“煙之牢”內(nèi)看到清晰的“光在空氣中沿直線傳播”。

2.探究光反射時的規(guī)律

以往做實驗時要將激光筆發(fā)出的光束緊貼著量角器，以便借助量角器對光發(fā)生漫反射來顯示光路。但稍不注意，或者手抖動一下，光線就可能不見了，操作起來極不方便?，F(xiàn)在把量角器放入充滿均勻煙霧的“煙之牢”，就沒必要讓光束緊貼著量角器了，而且顯示出來的光路完整、穩(wěn)定。

3.探究光折射時的特點

以往這個實驗多數(shù)由教師演示。實驗時，在水中混入牛奶之類的物質(zhì)，這樣水中的光路可清晰展現(xiàn)，可空氣中的光路卻無法顯示或不清晰。學(xué)生只能在教師的引導(dǎo)下，從激光筆的傾斜度推斷入射光線的方向，進(jìn)而與折射光線比較。這樣下來，一節(jié)探究課便變得不倫不類?，F(xiàn)在把盛有水（水中混入牛奶之類的物質(zhì)）的燒杯放入充滿均勻煙霧的“煙之牢”，操作簡單，現(xiàn)象清晰，學(xué)生完全可以自行探究。

4.透鏡對光的作用

以往教學(xué)中為了讓學(xué)生認(rèn)識凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用，只能觀察實驗圖片、觀看實驗視頻。教師費了很多口舌講解，學(xué)生聽得迷迷糊糊，最終只能按教材上的實驗圖片死記硬背。而現(xiàn)在，將透鏡放入充滿均勻煙霧的“煙之牢”，問題就解決了。

借助“煙之牢”，可以較輕松地完成需要顯示光路的光學(xué)實驗，讓這一類光學(xué)實驗有個理想的實驗現(xiàn)象，讓廣大教師不再畏懼光學(xué)實驗。

在學(xué)習(xí)了漫反射知識后，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識利用煙霧彰顯光路的道理，并再結(jié)合“煙之牢”內(nèi)壁上的煙漬，讓學(xué)生知道煙草燃燒時釋放的煙霧中含有多種已知的化學(xué)物質(zhì)，其中絕大部分對人體有害。