《小孔成像筒》——新鄉(xiāng)市第十中學(xué)物理組科學(xué)教育優(yōu)秀課例展評(六)

小孔成像是非常重要的光學(xué)現(xiàn)象,是光的直線傳播的體現(xiàn)。小孔成像筒能在筒內(nèi)映出發(fā)光體(燭焰、電燈)倒立的實(shí)像,對學(xué)生來說是非常有趣的玩具,也是激發(fā)學(xué)生對光學(xué)知識興趣的教具。
其獨(dú)特的設(shè)計(jì)能激發(fā)孩子們的創(chuàng)新思維,能激發(fā)孩子對科學(xué)的興趣,引導(dǎo)他們主動(dòng)探索科學(xué)奧秘,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)知識打下基礎(chǔ)。能鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、問題解決、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及創(chuàng)新思維能力,幫助學(xué)生更好地理解光的直線傳播知識在生活中的應(yīng)用。
另一方面,制作小孔成像筒不需要昂貴的器件,只需學(xué)生吃零食剩下的薯片筒和塑料袋就能制作,也體現(xiàn)了變廢為寶,可持續(xù)發(fā)展的理念。
教學(xué)目標(biāo):
1、會(huì)制作小孔成像筒,并會(huì)映出用小孔成像筒映出蠟燭火焰的像。
2、通過制作了解小孔成像的原理,認(rèn)識到看似遠(yuǎn)離生活的物理定律在身邊有趣的應(yīng)用。
3、激發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)和手工制作的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和探索精神;讓學(xué)生在成功制作小孔成像筒的過程中,獲得成就感,培養(yǎng)勇于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。
器材準(zhǔn)備:薯片筒(或大小接近的不透光圓筒)一個(gè)、不透光紙片(長比薯片筒略長,寬比薯片筒底的周長長)一張、半透明塑料膜一張、橡皮筋、透明膠帶、剪刀、細(xì)頭錐子(可用圓規(guī)尖代替)
教學(xué)過程:
一、引入
大家能通過窗戶看到屋外的景色。(讓學(xué)生看窗外)但如果我拉上窗簾(拉窗簾),只留下一個(gè)小孔,大家還能看到屋外完整的景色嗎?(學(xué)生回答:用眼湊近看)其實(shí)不用湊近,也能只用一個(gè)小孔就能看到屋外景色。(播放視頻《小孔成像攝影,美到無法呼吸》)
視頻里只用一個(gè)小孔,卻在屋內(nèi)映出了屋外的景象,而且還是倒立的。
那我們也能只用一個(gè)小孔,映出蠟燭火焰的倒立影像嗎?
二、制作
1.在薯片筒底部正中央,扎一個(gè)小孔。
2.把紙片卷成圓筒狀,套進(jìn)薯片筒內(nèi),調(diào)整紙片使紙片剛好貼近薯片筒的內(nèi)壁。用鉛筆標(biāo)記紙片重合部分的位置。
3.取出紙片,在標(biāo)記好的重合部分粘上膠,把紙片粘成能剛好套進(jìn)薯片筒的紙筒。
4.把半透明塑料膜罩在紙筒底部,用橡皮筋和膠帶固定。
5.把紙筒有塑料膜的一端插入薯片筒內(nèi)。
三、實(shí)驗(yàn)
在桌子上點(diǎn)燃一根蠟燭,讓學(xué)生把小孔成像筒靠近并對準(zhǔn)蠟燭的火焰,調(diào)整紙筒改變塑料膜到小孔的距離,就能在紙筒內(nèi)的塑料膜上看到蠟燭火焰倒立的像。
四、原理
“知道為什么小孔能映出倒立的像嗎?”
小孔能成像是因?yàn)楣馐茄刂本€傳播的,在沒有薯片筒和小孔時(shí),火焰上部發(fā)出的光和火焰下部發(fā)出的光都能傳播到塑料膜的所有位置,在塑料膜上混在一起,把塑料膜照亮但不會(huì)形成影像。
薯片筒擋住了大部分光,只有小孔能透光時(shí)?;鹧嫔喜康墓庵荒芡ㄟ^小孔傳到塑料膜下部,火焰下部的光只能通過小孔傳到塑料膜上部,于是就在塑料膜上形成了火焰倒立的像。
小孔成像筒是結(jié)合光學(xué)知識教具與趣味玩具于一體的制作。將學(xué)生日常丟棄的空薯片筒變廢為寶,改造成神奇的映像裝置。讓學(xué)生了解原來各種神奇的物理現(xiàn)象就在身邊。體會(huì)物理的神奇與自己動(dòng)手的滿足感。
撰稿:呂學(xué)彩
編輯:潘舒璠
審核:魏艷紅
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