完成了多功能小孔成像仪的制作，我们运用变量控制法和比较法开始实验探究

一小孔的形状对像的影响

１．仪器与器材：小孔成像仪、插片(上有面积相同形状不同的小孔)、皮尺。

２．观察物：读书亭。

３．实验步骤：分别取小孔形状：三角形、四边形、任意形和圆形，观察像的变化。

实验数据记录：

次数

小孔形状

物距／m

像距／mm

像清晰度

像颜色

像的正倒

1

三角形

10

80

清晰

彩色

倒立

2

四边形

10

80

清晰

彩色

倒立

3

任意形

10

80

清晰

彩色

倒立

4

圆形

10

80

清晰

彩色

倒立

４．结论：小孔形状分别取三角形、四边形、任意形和圆形，其成像无变化，说明小孔成像与孔形无关。

二小孔的大小对像的影响

１．仪器与器材：小孔成像仪、插片(上有大小不同的圆形小孔)、皮尺。

２．观察物：读书亭。

３．　实验步骤：物距和像距一定，小孔形状圆形，改变小孔大小，观察像的变化。

实验数据记录：

次数

小孔直径／mm

物距／m

像距／mm

像清晰度

像的明暗

1

0.4

10

30

清晰

暗

2

0.6

10

30

清晰

暗

3

0.8

10

30

清晰

较暗

4

1.0

10

30

清晰

较暗

5

1.2

10

30

清晰

较亮

6

1.4

10

30

清晰

亮

7

1.6

10

30

最清晰

亮

8

2.0

10

30

清晰

亮

9

2.4

10

30

较清晰

亮

10

2.8

10

30

较模糊

亮

11

3.2

10

30

模糊

亮

12

3.6

10

30

模糊

亮

13

4.0

10

30

模糊

亮

４．结论：小孔的大小对成像有影响，孔径越小，像越清晰，但像的亮度越差。孔径越大，像越模糊，但像越亮。孔径取0.8mm——2.8mm为宜，孔径为1.6mm最佳。

三像距对成像的影响

１．仪器与器材：多功能小孔成像仪，总结一、二次实验取合适孔径插片，皮尺。

２．观察物：读书亭。

３．实验步骤：在小孔大小形状、物距一定的情况下，调节像距观察成像情况。

实验数据记录：

次数

物距／m

孔径／mm

像距／mm

像清晰度

像的明暗

1

10

1.6

5

不能成像

亮

2

10

1.6

10

模糊不清

亮

3

10

1.6

20

较清晰

亮

4

10

1.6

30

较清晰

亮

5

10

1.6

40

清晰

亮

6

10

1.6

50

清晰

亮

7

10

1.6

60

清晰

较亮

8

10

1.6

80

清晰

较亮

9

10

1.6

100

清晰

较暗

10

10

1.6

120

清晰

暗

４．结论：光屏到小孔间的距离及像距，与成像有关。像距越小，成像越不清晰，但像越亮。像距越大，成像越清晰，但像的亮度越差。

四物距对像的影响

１．仪器与器材：同三

２．观察物：读书亭。

３．实验步骤：在小孔大小形状、像距一定的情况下调节物距，观察成像情况。

实验数据记录：

次数

物距／mm

孔径／mm

像距／m

像清晰度

1

大于30

1.6

50

有像，像太小且模糊

2

20

1.6

50

较清晰

3

15

1.6

50

较上次清晰

4

10

1.6

50

较上次清晰

5

8

1.6

50

较上次清晰

6

6

1.6

50

较上次清晰

7

5

1.6

50

较上次清晰

４．结论：观察物到小孔间的距离及物距，与成像有关。物距越小像越清晰。

意外的发现

在我们进行探究小孔成像规律时，联想到探究物距、像距、物大小和像大小之间的关系。

1.与课标和教材的链接

我们的探究活动设计宗旨是：基于课本基础知识，源于课堂教学实验，利用学科的趣味性，自然激发学生的求知欲。让学生在探索活动中体会科学探究的主要环节和方法(控制变量法)，领悟科学研究的历程。有着初始的大目标，在实践中，我们从“光的直线传播”原理引发小孔成像这一有趣的现象，激起学生好奇心。同学们在探究过程中，经历了提出问题—猜想假设—设计实验—进行探究实验—分析论证—合作交流—新发现—得出结论的全过程，运用科学方法进行实验，充分感受失败的酸楚也尝到了成功的愉悦。

2．教师的指导说明

我们的探究活动选题源于沪科版八年级《义务教育物理课程标准实验教科书·物理》迷你实验室中的小孔成像装置，学生对此表现出了浓厚的兴趣，在课后分小组制作了该装置，并带到课堂上来，展示交流过程中发现了一些问题，如其功能的单一，成像情况观察的不便利等，我就鼓励学生能否在已有的装置基础上，大胆的去改进、创新。教师在活动中能注意调整自己的角色，能融于学生探究活动的全过程之中，鼓励学生敢于猜想、团结协作，不受预定的目标所限制，使探究活动始终处于开放式，提高了处理解决问题的能力，这样科研活动的效果超出了预期目标。活动中的许多结论是需要数据来说明的，因此，数据的真实性、准确性、严密性不能打半点折扣，使同学们感受到了科学的严谨，从中也体验到了经历科学探究过程的乐趣。

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