插針?lè)y(cè)水的折射率

王麗珍

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很強(qiáng)的科學(xué)性和技巧性。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的不是單純地去驗(yàn)證某個(gè)規(guī)律或定律，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展學(xué)生的視野，開(kāi)啟學(xué)生思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦和解決問(wèn)題的能力，這在實(shí)施素質(zhì)教育的過(guò)程中顯得尤其重要。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn);演示實(shí)驗(yàn);分組實(shí)驗(yàn)

魯科版選修3-4，第四章光的折射和全反射，第1節(jié)光的折射定律教材中實(shí)驗(yàn)探究——探究折射角與入射角的關(guān)系。

筆者在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)存在不足，首先：該實(shí)驗(yàn)器材中的光源用到激光發(fā)射器，由于激光發(fā)射器價(jià)位相對(duì)比較高，一般學(xué)校配備的激光發(fā)射器不多，如果將激光發(fā)射器改成激光筆，由于激光筆產(chǎn)生的光會(huì)聚性不好，測(cè)量角度的時(shí)候誤差比較大。所以該實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)只能是演示實(shí)驗(yàn)。其次在演示的過(guò)程中教室前幾排同學(xué)能看得到，后幾排同學(xué)看不清。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生的參與程度較低，對(duì)光的折射定律理解不夠深刻，對(duì)于折射率只由介質(zhì)決定，與入射角和折射角無(wú)關(guān)感受不深。

在實(shí)際教學(xué)之后，筆者反復(fù)思考一個(gè)問(wèn)題，能不能改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)器材允許的條件下將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生真正參與到折射定律得出的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦和解決問(wèn)題的能力。在用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率的啟示下，筆者想出了用插針?lè)y(cè)液體折射率的方法?，F(xiàn)將插針?lè)y(cè)量液體折射率的方法介紹如下，望大家提出寶貴意見(jiàn)。

實(shí)驗(yàn)器材：泡沫板，大頭針，量角器，燒杯

原理：在泡沫板上畫(huà)一條水平的直線，表示空氣和水的界面，然后畫(huà)出法線，與界面相交于O點(diǎn)，畫(huà)出一條折射光線，將兩枚大頭針T1、T2垂直插在泡沫板所畫(huà)的折射光線上，插上大頭針T3，使T3擋住T1、T2的像，那么T3與T1、T2在同一條光路上，連接O，T3為入射光線。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.畫(huà)出表示水與空氣分界面的水平線、法線和某一角度的折射光線，將兩枚大頭針T1、T2垂直插在泡沫板所畫(huà)的折射光線上。

2.將泡沫板豎直放入燒杯中，然后緩慢向杯內(nèi)注水至水面與確定的界面一致。

3.在入射區(qū)域內(nèi)觀察，調(diào)整視線使T1、T2的像在一條直線上。

4.插上大頭針T3，使T3擋住T1、T2的像。

5.連接O，T3為入射光線

6.用量角器測(cè)量相應(yīng)的入射角，填入表格中

數(shù)據(jù)處理：

注意事項(xiàng)：

1.泡沫板要豎直放入水中。

2.大頭針要豎直插在泡沫板上，且兩枚大頭針之間的距離要盡量大些，以減小確定光路時(shí)帶來(lái)的影響。

3.折射角不能太大，否則找不到相應(yīng)的入射光線。

4.確保T3與T1、T2的像在同一條直線上。

誤差分析：

1.入射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差，T3與T1、T2的像沒(méi)有嚴(yán)格在一條直線上。

2.入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故折射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測(cè)量的相對(duì)誤差，但是折射角不能超過(guò)48.80，否則在水面上方看不到T1、T2的像。

插針?lè)y(cè)水的折射率實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)1.材料易找，制作簡(jiǎn)單易行，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)分組實(shí)驗(yàn)。2.實(shí)驗(yàn)操作方便、快捷，實(shí)驗(yàn)過(guò)程占用的時(shí)間不多，在新課教學(xué)的過(guò)程中，讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生的視野，開(kāi)啟學(xué)生思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦和解決問(wèn)題的能力。3.插針?lè)y(cè)水的折射率與插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)原理相同，因此在該實(shí)驗(yàn)對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]魯科版《物理選修3-4》

[2]《測(cè)定玻璃磚的折射率》