初中-物理实验教案.doc

PAGE PAGE 52 初中物理实验教案 北陵中学 李晓婧 一、声音的特性 【提出问题】 1、我们所接触到的各种声音中，有的听起来很尖、很刺耳，而有的听起来却很粗、很浑厚。从物理学的角度来说，实际就是指音调的高低。既然声音都是由物体振动而产生的，那么又为什么会造成音调有高有低呢？音调的高低与哪些因素有关呢？ 2、在物理学中，声音的强弱叫做响度。不同的物体能发出不同响度的声音，相同物体也能发出响度不同的声音。那么声音的响度与什么因素有关呢？ 【猜想或假设】 1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。 2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。 【设计实验】 实验方案： 物体的振动有两个参数：振幅和频率。振幅是指物体在一次振动中偏离平衡位置的最大距离，而频率是指物体一秒钟内振动的次数。所以音调的高低与响度的大小应该与这两个因素有关。 为探究决定音调高低的因素，我们可以利用一把钢尺按在桌子边沿，使它一端悬空，通过改变钢尺伸出桌子边的长度来改变它振动的频率，并保证前后振动时振幅基本相同，观察声音的音调是否发生变化。 在研究声音的响度与振幅的大小时，我们可以借助音叉来进行，通过改变音叉发出声音的响度，来观察音叉振幅的大小。但由于音叉的振幅较小，不便观察，我们可以利用乒乓球来放大其振幅。 所需器材：课桌、钢尺（或锯条）、铁架台、乒乓球（或泡沫小球）、细线、音叉 【进行实验】 实验步骤： （一）音调与频率的关系 1、如图1-1那样，将一把钢尺（或锯条）紧紧按在桌子面上，使钢尺的一端伸出桌子边沿。用手拨动钢尺，听钢尺振动发出的声音，并观察钢尺振动的快慢（振动频率）。 2、使钢尺伸出桌子边沿的长度增加或减小，再次拨动钢尺，且保持钢尺振动的幅度与上面的相同，观察钢尺振动的快慢，同时注意听声音的音调变化。 3、将观察到的现象记录于表1中。 表1 实验次数 伸出桌子边的长度 钢尺振动的快慢 音调的高低 第一次 第二次 （二）决定响度大小的因素 1、如图1-2所示，将正在发声的音叉轻触系在细线上的乒乓球（或泡沫小球），观察乒乓球被弹开的幅度。 2、改变音叉发声的响度，再将发声的音叉快速轻触系在细线上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度，再根据乒乓球被弹开的幅度来推断音叉振幅的变化。 3、将观察到的现象记录于表2中。 表2 实验次数 音叉发声的响度 乒乓球被弹开的幅度 音叉振动的幅度 第一次 第二次 【分析和论证】 1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。 2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。 【评估与交流】 1、在本次探究中，你的猜想与结论是否相同？如有出入，原因何在？ 2、还可以利用哪些器材完成声音的响度与振幅的关系的实验？ 二、光反射时的规律 【提出问题】 用激光对平面镜照射，正对着照射、斜着照射，观察反射后的激光亮点，提出以下问题： 1、射向镜面的光反射后将沿什么方向射出？ 2、反射光线和入射光线与法线的位置在同侧、异侧还是重合？ 3、反射角和入射角的关系一定相等吗？ 4、光的反射现象中，光路可逆吗？ 【猜想或假设】 1、激光经镜面反射后，红色的亮点在正对镜面的身前，表明反射后的光线一定是沿原路返回。 2、激光经镜面反射后，红色的亮点位置不固定，表明反射后的光线沿着什么方向射出，无规律可循。 3、激光经镜面反射后，反射光线沿什么方向射出，可能与激光向镜面入射的角度有一定的关系。 4、反射角可能等于入射角。 【设计实验】 A．如图2-1所示，取一个平面镜M，一张可以绕轴ON水平转动的纸板EF竖直地立在平面镜上，纸板上的轴线ON垂直于镜面，保持纸板E、F在同一平面上。 B．在A实验基础上，让一束激光沿着纸板斜射向O点，同时把纸板F向后转动，观察反射光线，重复几次操作。 C．沿反射光线的反方向用激光入射到平面镜上，观察反射光线的位置。 所需器材：平面镜、白纸板、激光笔、直尺、水彩笔、量角器 【进行实验】 1、在纸板上画出入射光线AO，反射光线OD的径迹，改变入射光的入射方向两次，用不同颜色的笔画出入射光线和反射光线的径迹，如图2-2。 实验次数 入射角i 反射角r 第一次 第二次 第三次 2、按上述实验设计中C分别进行实验，并将结果记录入下表中，如图2-3所示。 入射光线 反射光线 AO BO CO DO EO FO 【分析和论证】 由于光在空气中传播我们看不见，无法观察到入射光线和反射光线，我们将激光笔贴近硬纸板，根据光的反射我们可以清楚地观察到入射光线和反射光线。从实验记录中可以看出，入射光线和反射光线可以完全重合。 1、分析实验1得出的结论是：入射光线和反射光线与法线在同一平面上，入射光线与反射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。 2、分析实验2得出的结论是：光路是可逆的。 【评估与交流】 坐在教室前排两侧的同学，常常会看不清黑板