模擬海市蜃樓實(shí)驗(yàn).ppt

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郴州市物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽 模擬海市蜃樓 實(shí)驗(yàn) 郴州市五中廖振軍 自古以來 蜃景就為世人所關(guān)注 在西方神話中 蜃景被描繪成魔鬼的化身 是死亡和不幸的兇兆 我國古代則把蜃景看成是仙境 秦始皇 漢武帝曾率人前往蓬萊尋訪仙境 還屢次派人去蓬萊尋求靈丹妙藥 現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)對大多數(shù)蜃景作出了正確解釋 認(rèn)為蜃景是地球上物體反射的光經(jīng)大氣折射而形成的虛像 所謂蜃景就是光學(xué)幻景 蜃景形成示意圖 一 實(shí)驗(yàn)在教材中所處的地位與作用 海市蜃樓 是人教2011版八年級物理上冊第四章 光現(xiàn)象 第4節(jié) 光的折射 科學(xué)世界 p83 中的內(nèi)容 因蜃景的形成具有相當(dāng)苛刻的條件 現(xiàn)實(shí)生活中 絕大多數(shù)人都未見過 海市蜃樓 景觀 學(xué)生對這一現(xiàn)象具有強(qiáng)烈的興趣和求知欲望 通過本實(shí)驗(yàn)的演示 學(xué)生能夠?qū)獾膫鞑ズ凸獾恼凵湟?guī)律有更深刻的理解 能夠進(jìn)一步解釋日常生活中許多的光現(xiàn)象 二 實(shí)驗(yàn)原型及不足之處 教材對 海市蜃樓 只是文字上的介紹和解說 沒有演示實(shí)驗(yàn) 學(xué)生沒有見過真正的 海市蜃樓 老師在講解 海市蜃樓 及其形成原因時(shí)也感覺不知從何說起 學(xué)生更不容易掌握 而我設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)充分解決了以上的問題 三 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處 1 創(chuàng)造性地用鉆有均勻小孔的泡沫缸解決了梯度溶液的快速配制問題 實(shí)驗(yàn)成功率100 2 過飽和食鹽溶液的設(shè)計(jì)方案延長了 蜃景 的持續(xù)時(shí)間 6個(gè)小時(shí)以后還能清晰的見到 蜃景 四 實(shí)驗(yàn)器材 步驟 及注意事項(xiàng)器材 玻璃缸 60cm 30cm 70cm 水 食鹽 白紙 薄泡沫板 激光筆 臺燈 實(shí)物 杯子 步驟 1 在玻璃缸中配置適量稍過飽和的食鹽水溶液 2 用薄泡沫板制作一個(gè)略小于玻璃缸內(nèi)壁大小的泡沫缸 用鐵釘在其底部均勻地鉆好小孔 3 在泡沫缸底部的小孔上方用白紙墊上 將泡沫缸放置在飽和食鹽水面上 4 將清水注入 泡沫缸 中 清水的量與食鹽水大致相同 5 靜置 等待 放置期間不可振動(dòng) 晃動(dòng)裝置 直到出現(xiàn)分層液面為止 6 清水滲透期間用激光筆水平射入溶液 觀察折射現(xiàn)象 7 將一物體放在玻璃缸背面 用臺燈照亮物體 從正面觀察 拍攝蜃景 8 若攪動(dòng)溶液 蜃景 立即消失 注意事項(xiàng) 1 泡沫缸底部小孔的多少與孔徑的大小直接影響清水滲透的進(jìn)度 梯度溶液形成的快慢 即蜃景出現(xiàn)的早晚 2 飽和溶液中未融化的食鹽的多少決定蜃景持續(xù)的時(shí)間長短 五 實(shí)驗(yàn)效果 現(xiàn)場配制溶液 10分鐘左右便能出現(xiàn) 蜃景 可視面大 現(xiàn)象明顯 圖像清晰穩(wěn)定 且持續(xù)時(shí)間長久 實(shí)驗(yàn)成功率100 如下圖所示 六 自我評價(jià) 1 創(chuàng)造性地用鉆有均勻小孔的泡沫缸解決了梯度溶液的快速配制問題 實(shí)驗(yàn)成功率100 實(shí)驗(yàn)中使用薄泡沫缸的優(yōu)點(diǎn) 1 泡沫有一定的 硬度 不易變形 2 泡沫起 隔板 作用 使清水與飽和食鹽水的 安靜 地 碰 在一起 3 泡沫密度小于水 注入清水后 隨著水位上升 泡沫缸同時(shí)也上升 不用中途取出 以免影響 梯度溶液 的形成 4 泡沫材料普遍 價(jià)格便宜 易于加工 裁剪 鉆孔 2 本實(shí)驗(yàn)既形象 直觀地演示了光在不均勻介質(zhì)中的傳播路徑問題 又為學(xué)生解開了自然奇觀 海市蜃樓 的形成原理 極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣