两个成夹角平面镜成像个数规律的教学设计方案

首先我们提出一个问题,就是设想两个平面镜,它们的夹角为θ,我们来探究放在两个平面镜间的物体成像的个数。限于初中生的水平,我们应该是这个物理规律的探究容易些,所以要考虑对称性,这是因为根据对不少物理问题的探究,在对称情况下,即使很复杂的物理问题也变得比较容易处理些,在此时可以给学生们举一个例子。 论文网http://www.lwfree.com/  

  比如我们要研究一个均匀带电金属球体周围的某个物理量(随着以后学习的深入我们知道可以是电场强度),基本的思路应该是先研究特殊的情况,考虑电荷是均匀分布在金属球面上的(在静电场平衡状态下,金属球内部没有电荷),这样就对球外以金属球为球心的球面上的任一点来说,某个物理量的大小应该是相同的,这是根据对称性得到的,这也可以让我们领略到物理学的对称之美。而实际上物理学家在研究物理问题和物理规律时,往往也是先研究特殊情况的,然后通过对特殊情况的去假想发现一般的物理规律,从而使研究工作的方向性更好。同时我们纵观物理学的发展历史,发现任何一个物理规律、定理的提出都是由于生产力发展带来的实验设备的先进化及后代科学家在前人研究的基础上带来的实验方法的革新而发现这个物理规律的推广规律的,这样原来的物理规律就成为特殊的情形,但是原来的物理规律毕竟是基础,是研究更广泛的物理规律的不可逾越的步骤和阶段。

  以上阐述了在物理规律研究中研究特殊情况必要性了,当然限于我们面对的探究主体是初中的学生,因而只需要探究特殊的情况就可以了,而进行特殊化研究的一个基本方法是对称。通过以上的说明,学生自然地把探究主题改变为,对两个平面镜,他们的夹角是θ,我们来分析当物体位于两个平面镜夹角的平分线上时物体成像的个数。

  探究前的知识准备:我们需要对教科书上平面镜成像规律有比较深刻的掌握,显然我们对成像规律的认识通过了两种途径。一是通过实验,器材准备中要准备两只形状相同的蜡烛。即在水平桌面上竖直放置平板玻璃,,并在平板玻璃上放置一个燃烧的蜡烛,以增加像的亮度,在平板玻璃后成像的位置上放置另一个与之形状相同的蜡烛,也像达到重合(不必点燃)。二是利用光的反射定理和像的概念来研究平面镜成像的规律,这是从理论的角度。

  然后回到我们要探究的问题,可以先分析特殊的角度,,容易得到当两个平面镜的夹角是90度时,像的个数是3个,当平面镜的夹角是72度时,像的个数是4个。

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