多功能小孔成像儀的制作 由物理網(wǎng)資料整理

[制作起因]：

在進(jìn)行初二物理光的直線傳播這一內(nèi)容教學(xué)時(shí)，小孔成像的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心。有的學(xué)生試著用易拉罐、半透明描圖紙等材料按書上的樣子做起了小孔成像儀，目的是想觀察小孔成像這一有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)果用做好的簡(jiǎn)易小孔成像儀在白天觀察成像，幾乎無法看見屏上的像。在用點(diǎn)燃的蠟燭燭光作觀察物，只能看到微弱模糊不清的像。若想觀察到較清晰的像只能利用燭光借助暗室或夜晚。原始的小孔成像儀使小孔成像這一有趣的實(shí)驗(yàn)受到許多條件限制。同時(shí)也不能探究影響小孔成像的諸多因素。為此我們師生共同對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仔細(xì)觀察和分析，得出：觀察物越亮，而光屏越暗，觀察效果就越明顯。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)，成功地制成了多功能小孔成像儀。

[制作材料]：

內(nèi)外筒用PVC管;光屏用半透明繪圖紙;固定插槽和鋁制插片用易拉罐;觀察孔和小孔封閉端用薄鐵皮;外包裝用自貼紙;黑油漆。

[教具結(jié)構(gòu)]：

1.解決光屏過亮的問題。將成像儀主體改為兩個(gè)短長(zhǎng)不一，可相互套著并能抽拉的內(nèi)外圓筒(內(nèi)壁涂黑油漆)，外筒長(zhǎng)約32CM，一端封閉，中間只留一個(gè)(直徑8MM)的小孔(母孔)，開口端可套內(nèi)筒。內(nèi)筒一端貼光屏，另一端封上只留一個(gè)長(zhǎng)方形的觀察孔(8CM*2CM)，內(nèi)筒較外筒略長(zhǎng)，考慮到，人眼的明視距離，內(nèi)筒長(zhǎng)度約為34CM。將內(nèi)筒有光屏一端插入外筒。兩筒相套，這樣內(nèi)外筒便成了光屏的暗室，不論在暗室觀察燭光，還是在白天光線強(qiáng)的情況下均能看清像，可抽動(dòng)的內(nèi)外筒，還解決了可調(diào)節(jié)光屏及像距這一問題(見實(shí)物圖整體圖、平面圖一)。

2.解決可調(diào)節(jié)孔的大小和形狀這兩個(gè)問題。在母孔的外側(cè)裝上兩個(gè)固定插槽，用來固定鋁制插片，插片上鉆幾個(gè)形狀各異或大小不同的小孔。這樣更換和抽動(dòng)插片，即可實(shí)現(xiàn)改變不同形狀或大小不一的孔來觀察實(shí)物(見實(shí)物圖小孔部分和多個(gè)插片、平面圖一)。

3.解決觀察像的大小問題。在光屏畫上十字形標(biāo)尺，即可方便讀出像的大小(見實(shí)物圖光屏、平面圖一)。

4.解決直接讀出像距的問題。在內(nèi)筒上畫出(或貼上)像距標(biāo)尺即可(見實(shí)物圖像距標(biāo)尺、平面圖二)。

[使用方法]：

將小孔對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)物，通過內(nèi)筒的觀察孔，可以清晰地看到光屏上呈現(xiàn)出觀測(cè)物倒立彩色的像。抽拉內(nèi)筒或更換插片，便可以看到不斷變化的像等其他各類現(xiàn)象。

[教具特點(diǎn)和性能]：

該儀器制作簡(jiǎn)單，成本低廉，操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)演示操作不受時(shí)間和環(huán)境的限制，白天、夜晚和暗室均可;集研究小孔成像各類情況的實(shí)驗(yàn)于一體，可調(diào)像距和物距，能直接準(zhǔn)確讀出像距和像的大小;可以解決物理上的相關(guān)教學(xué)難點(diǎn)，還可以成為數(shù)學(xué)教師運(yùn)用相似形知識(shí)測(cè)量計(jì)算較高建筑物，解決實(shí)際問題的輔助教具。它將物理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)學(xué)科整合教學(xué)的目標(biāo)，在教學(xué)中具有較高的實(shí)用價(jià)值。

多功能小孔成像儀的制作、改進(jìn)、使用的全過程，充分體現(xiàn)了學(xué)生以“自主、合作、探究”為特征的學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)了學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)，整個(gè)探究活動(dòng)始終處于開放式，不受預(yù)定的目標(biāo)所限制。學(xué)生利用多功能小孔成像儀對(duì)小孔成像規(guī)律進(jìn)行科學(xué)探究，在富有創(chuàng)意和趣味性的探索活動(dòng)中，親身經(jīng)歷科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探索的酸甜苦辣，體驗(yàn)創(chuàng)新的快樂、成功的愉悅，在手腦并用的實(shí)踐中領(lǐng)悟科學(xué)研究的歷程和方法。

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