初中物理教学素材《光学中的方法》 沪科版

1、 光学中的方法在多彩的光这一章中，我们要注意一些科学方法的运用。了解并运用这些方法能使我们对所学的知识有更清楚的认识和更深刻的理解。下面介绍光学中主要的两种物理方法。一、等效代替法方法解读 等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互代替，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而使问题化难为易，得到解决。例1.小明做探究“平面镜成像的特点”的实验时，将玻璃板竖直放在桌面上，如图1所示，取两段同样的蜡烛，把蜡烛A点燃放在玻璃板的前方，将蜡烛B放置在玻璃板的后方。AB图1（1）调

2、节蜡烛B的位置，直到_时，蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置；（2）取两段同样的蜡烛是为了比较像和物体_的关系；（3）移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是_（选填“虚”或“实”）像。解析 （1）在研究平面镜成像的过程中，为了确定平面镜所成像的位置，我们让一个与像同样大小的物体在像的附近移动，当它与像完全重合时所在的位置就是像的位置，即用未点燃的蜡烛等效代替点燃的蜡烛在平面镜中所成的像；（2）实验中取两段同样的蜡烛是为了比较像和物体大小的关系；（3）移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，由于光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是虚

3、像。答案 （1）与蜡烛A的像完全重合（2）大小（3）虚点评 平面镜所成的像是虚像，其位置和大小很难确定，我们用未点燃的蜡烛等效代替点燃的蜡烛在平面镜中所成的像，能使问题简单化、直观化。在本实验中，由于玻璃板不仅可以成像，而且是透明的，便于确定像的位置和大小，故用透明的玻璃板来代替不透明的平面镜用的也是等效代替法。二、建模法方法解读 把复杂问题简单化，摒弃次要因素，抓住重要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型来形象地突出事物主要特征的一种方法。例1.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。如图2甲所示，他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳，

4、上下移动白纸，直到白纸上出现最细的亮线，估测亮线到瓶子侧壁的距离d。正常水瓶做实验时，d约为8cm；把水瓶挤压成如图2乙所示后测得d为13cm；把水瓶挤压成如图2丙所示后测得d为5cm。则以下判断正确的是（ ）图2A乙模拟的是远视眼，实验可得远视眼的焦距比正常时大B乙模拟的是近视眼，实验可得近视眼的焦距比正常时大C丙模拟的是远视眼，实验可得远视眼的焦距比正常时小D丙模拟的是近视眼，实验可得近视眼的焦距比正常时大解析 观察图并结合题意可知，图乙中所示的矿泉水瓶挤压后变薄，焦距变长（13cm），导致其折光能力变弱，使近处物体的像成在视网膜的后面，而只能看清楚远处的物体，故图乙模拟的是远视眼；图丙中所示的矿泉水瓶挤压后变厚，焦距变短（5cm），导致其折光能力变强，使远处物体的像成在视网膜的前面，而只能看清楚近处的物体，故图丙模拟的是近视眼。综合以上分析，本题的答案是选项A。答案 A点评 本题以同学们较熟悉的矿泉水瓶为模型，来模拟近（远）视眼的成因，形象直观，这种研究方法能