逍遥学能 2018-08-04 15:29
多功能小孔成像仪的制作 由物理网资料整理
[制作起因]：
在进行初二物理光的直线传播这一内容教学时，小孔成像的实验，激发了学生强烈的好奇心。有的学生试着用易拉罐、半透明描图纸等材料按书上的样子做起了小孔成像仪，目的是想观察小孔成像这一有趣的实验现象，结果用做好的简易小孔成像仪在白天观察成像，几乎无法看见屏上的像。在用点燃的蜡烛烛光作观察物，只能看到微弱模糊不清的像。若想观察到较清晰的像只能利用烛光借助暗室或夜晚。原始的小孔成像仪使小孔成像这一有趣的实验受到许多条件限制。同时也不能探究影响小孔成像的诸多因素。为此我们师生共同对实验进行仔细观察和分析，得出：观察物越亮，而光屏越暗，观察效果就越明显。经过反复试验和改进，成功地制成了多功能小孔成像仪。
[制作材料]：
内外筒用PVC管;光屏用半透明绘图纸;固定插槽和铝制插片用易拉罐;观察孔和小孔封闭端用薄铁皮;外包装用自贴纸;黑油漆。
[教具结构]：
1.解决光屏过亮的问题。将成像仪主体改为两个短长不一，可相互套着并能抽拉的内外圆筒(内壁涂黑油漆)，外筒长约32CM，一端封闭，中间只留一个(直径8MM)的小孔(母孔)，开口端可套内筒。内筒一端贴光屏，另一端封上只留一个长方形的观察孔(8CM*2CM)，内筒较外筒略长，考虑到，人眼的明视距离，内筒长度约为34CM。将内筒有光屏一端插入外筒。两筒相套，这样内外筒便成了光屏的暗室，不论在暗室观察烛光，还是在白天光线强的情况下均能看清像，可抽动的内外筒，还解决了可调节光屏及像距这一问题(见实物图整体图、平面图一)。
2.解决可调节孔的大小和形状这两个问题。在母孔的外侧装上两个固定插槽，用来固定铝制插片，插片上钻几个形状各异或大小不同的小孔。这样更换和抽动插片，即可实现改变不同形状或大小不一的孔来观察实物(见实物图小孔部分和多个插片、平面图一)。
3.解决观察像的大小问题。在光屏画上十字形标尺，即可方便读出像的大小(见实物图光屏、平面图一)。
4.解决直接读出像距的问题。在内筒上画出(或贴上)像距标尺即可(见实物图像距标尺、平面图二)。
[使用方法]：
将小孔对准观测物，通过内筒的观察孔，可以清晰地看到光屏上呈现出观测物倒立彩色的像。抽拉内筒或更换插片，便可以看到不断变化的像等其他各类现象。
[教具特点和性能]：
该仪器制作简单，成本低廉，操作简便，实用性强。实验演示操作不受时间和环境的限制，白天、夜晚和暗室均可;集研究小孔成像各类情况的实验于一体，可调像距和物距，能直接准确读出像距和像的大小;可以解决物理上的相关教学难点，还可以成为数学教师运用相似形知识测量计算较高建筑物，解决实际问题的辅助教具。它将物理知识与数学知识有机地结合起来，实现新课标学科整合教学的目标，在教学中具有较高的实用价值。
多功能小孔成像仪的制作、改进、使用的全过程，充分体现了学生以“自主、合作、探究”为特征的学习方式，增强了学生科学探究的意识，整个探究活动始终处于开放式，不受预定的目标所限制。学生利用多功能小孔成像仪对小孔成像规律进行科学探究，在富有创意和趣味性的探索活动中，亲身经历科学实验和探索的酸甜苦辣，体验创新的快乐、成功的愉悦，在手脑并用的实践中领悟科学研究的历程和方法。