【做中学】第63期:“折断”的筷子和“上升”的硬币

编者荐语:目前很多学生物理学习中不进行实验操作,只是在机械性“刷题”,这一现象在毕业年级显得尤为突出,这种“假实验”的恶果直接导致学生的动手能力越来越差。学习物理就必须要多动手,多思考,而不仅仅是做几道物理习题,那只会是“纸上谈兵”。近几年中考物理试题评价的导向就是在引领我们的课堂教学从“知识传递”走向“思维培养”的真正转型。“刷题”时代已经一去不复返了,必须引领学生进行“体验式学习”。“做中学”已经成为信息时代学生学习方式变革的必然选择,也是教师进行深度实践教学的最佳选择。

为此,微信公众号特推出《做中学》专栏,给大家推荐的是编者和学生这几年物理课改的一些典型案例,提供的实验素材可以作为一线教师很好的借鉴资料,也可以作为学生自主性探究式学习的参考资料。

《做中学》专栏主要有以下几个栏目:原创试题、创新实验、现象解析、参考答案、中考链接。由于编者能力和水平有限,加之时间仓促,难免存在一些纰漏,还望给予建设性的建议与帮助,谢谢您的不吝赐教。

【做中学】第63期“折断”的筷子和“上升”的硬币

   原创试题:小琦和小展同学一起做了两个小实验,首先小琦将平放在桌面上的杯子中放入一根筷子,观察筷子是完整的一根(图1),然后从上方向杯子内加入水,随着水进入到杯子,发现在水面上方和水面下方交界处筷子折断了(图2),接着小琦又将一把钢尺斜放入水中,钢尺在水面处“折断”了,并且水下的刻度线要比水上的刻度线看起来稍“密”一些(图3)。

   

图1

图2

图3

好奇的小展又取来硬币和水槽做了下面的小实验:用透明胶带将硬币黏在水槽底部(图4),站在水槽边俯视水槽里的硬币,慢慢后退,直到看不见硬币为止(图5),往水槽里倒清水,再回到原来位置上发现看见水槽里的硬币(图6)。
图4
图5

图6

对于上面的现象,小琦疑惑不解,你能帮助她解释一下吗?
创新实验:“折断”的筷子
(武佳琦)
创新实验:“上升”的硬币
(李展业)
现象解析:这是由于光的折射现象造成的,光线在两种折射率不同的透明均匀介质传播时,会发生偏折,光的折射现象本质是光在不同介质中传播速度不同。水中的物体射向空气的光线在水面处发生折射,折射光线远离法线,此时看到筷子、钢尺和硬币的虚像(图7)。

图7

【中考链接】(2004·烟台)21.图8的漫画说明了什么问题?

图8
参考答案:漫画说明了老人所看到的水底实际上是水底发生折射所成的虚像,由于虚像比实际水底向上发生了侧移,老人看到水的深度比水的实际深度要小,因此老人看到水并不太深,从而发生溺水事故。
(2005·烟台)16.潜水员在水中观察岸边的景物时,所看到的景物比实际景物       (填“高”或“低”),这是由于    造成的。
参考答案:高 光的折射
(2007·烟台)20.小猫抓不着鱼,觉得很奇怪(如图9)。请你说明其中的物理道理。
图9
参考答案:水中的鱼射向空气的光线在水面处发生折射,折射光线远离法线,此时猫看到的鱼是鱼的虚像。猫根据光沿直线传播的经验,用叉叉向鱼的虚像,所以叉不到鱼。
(2011·烟台)3.如图10所示,将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况(   )
A.变得疏了
B.变得密了
C.一部分变疏一部分变密
D.疏密没有变化
图10
参考答案:B
(2016·烟台)1.有经验的渔民都知道.只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,如图11所示.下列四幅光路图,能够正确说明叉到鱼道理的是(  )
图11
参考答案:C
(2017·烟台)9.“五·一”节期间,在南山公园平静的湖水中,小红看到了“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面,她所观察到的“飞鸟”和“游鱼”(  )
A.都是折射而成的像    B.分别是反射和折射而成的像
C.都是反射而成的像    D.分别是折射和反射而成的像
参考答案:B
(2019·烟台)17.小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它(如图12)。小明看不到硬币,这是因为             ;将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的        ;沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的        。
图12
 参考答案:光在均匀介质中沿直线传播;反射现象;折射现象
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在这里,聆听一线草根教师的教育心声!

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