“凸透镜成像”实验的改进

“凸透镜成像”实验的改进

初中物理教学中“凸透镜成像”的实验演示,通常都是将凸透镜、蜡烛和光屏安插在光具座上进行。实验效果尚可,但它不足的地方是光屏上所成的像不能面对学生,所以教师演示时,一定要不断移动光具座的位置,才能使全班学生看到,很不方便,也浪费许多时间,为了解决这个问题,上海市第21中学姜邦富、上海南市区教育学院戴振邦老师制作了一只“反射光屏”。使用反射光屏进行演示的装置如图1。

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图1

使用反射光屏进行凸透镜成像的演示方法与传统的演示方法相同,所不同的地方是光线射到“反射光屏”中的平面镜上,竖直的平面镜与光具座轴成45°,经过反射,使像转过90°成在毛玻璃上,而毛玻璃的正面对着学生,学生直接可以看到成像规律的变化,较好地解决了传统演示中存在的缺点,提高了实验效果。

“反射光屏”的制作

材料:70mm宽、100mm高的毛玻璃一块;100mm高、110mm宽的平面镜一块;3mm厚的直角三角形有机玻璃二块,三角形的直角边长为70mm,斜边为100mm;金属杆一根。尺寸还可以根据比例自行缩放。

制作:以直角三角形的有机玻璃为支架,把毛玻璃70mm二端分别胶接在对应长的二块有机玻璃的直角边的一边,把平面镜100mm的二端分别胶接在二块直角三角形的斜边上,在一块直角三角形的重心部位打一只4mm的小孔,用一根一端有4mm螺纹的金属杆插入小孔内,再用4mm螺帽拧固好,即制成了一只反射光屏如图2。

用平面镜制作反射光屏的优点是效果好,而且取材容易,制作也不复杂。反射光屏的原理正好是平面镜反射的具体应用,也有利于学生复习巩固刚学过的平面镜反射的有关知识。

反射光屏也可用全反射棱镜来制作,效果更好,制作也更简单,只是大尺寸的全反射棱镜不易获得。

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图2