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小玩童科技小制作-万花筒

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发表于 2016-3-19 10:16:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
    万花筒是我们经常玩的玩具,是益智玩教具的一种只要往筒眼里一看,就会出现一朵美丽的“花”样。而且万花筒每转一次,里面的花都不一样。不断地转,图案也在不断变化,想知道为什么图案会一直的变化吗?走,一起去探究其中的奥秘吧!


实验目的:


    1.体会动手制作万花筒过程的乐趣   2.感觉科学变化的奥妙


实验重点:


    利用平面镜成像原理制作万花筒


实验认知:


    万花筒是一种光学玩具,将有鲜艳颜色的实物放于圆筒的一端,圆筒中间放置三棱镜,另一端用开孔的玻璃密封,由孔中看去即可观测到对称的美丽图像。万花筒的图案是如何来的呢?原来是靠玻离镜子反射而成的。它是由三面玻璃镜子组成一个三棱镜,再在一头放上一些各色玻璃碎片,这些碎片经过三面玻璃镜子的反射,就会出现对称的图案,看上去就像一朵朵盛开的花。


平面镜成像的原理:


    根据光的反射,在太阳或者灯的光照射到人的身上,被反射到镜面上(这里是漫反射 ,属于平面镜成像)。平面镜又将光反射到人的眼睛里,因此我们看到了自己在平面镜中的虚像。(这才是平面镜对光的反射)。平面镜中的像是由光的反射光线的延长的交点形成的,所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大,距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。


实验步骤:


    1)认识实验器材:塑料镜片、不干胶纸、纸筒、塑料色片、包装纸、镜头盖、镜头盒。2)把包装纸卷在纸筒外,连接处用不干胶粘贴即可。3)把3张塑料镜片,镜片朝内组成三角形用不干胶粘贴定型,然后放入纸筒内。4)把塑料色片放入镜头盒内,盖上镜片,镜头盒组装完成。5)把镜头盖、镜头盒分别套在镜筒的两头,整个万花筒的组装工作完成。看看美不美。


    提示:科学益智玩教具实验器材中的塑料镜片容易起划痕,请仔细操作,以免影响实验效果。


知识拓展:


    万花筒利用平面镜的成像原理制作,通过光的折射而产生影像。 1816年,苏格兰物理学家大卫·布鲁斯特爵士发明了万花筒。布鲁斯特主要从事光学和光谱研究,他在童年时代就十分喜欢光学实验,一生中的大部分时间都用在了他所喜爱的光学上。一次,他在用多面镜子研究光的性质时,看到了几面相对放置的镜子里经过多次反射呈现出来的景象,便放了一些花纸在镜子组成的空腔里,结果他看到了一些对称的图案,而且每变动一下花纸的位置,图案就会变换一次。


    为了能使图案不断地变换,他将三面成角度的镜子放在一个圆筒里 ,再将花纸放在筒端的两层玻璃间。随着三角镜中镜子的角度变化,影像的数目也随之变化;影像重叠后形成各种图案,不停地转动万花筒就可以看到不断变换的图案。就这样他制作出了只要轻轻转动就能看到不同图案的万花筒。万花筒在一夜之间便获得了意外的成功。这个一动就能产生美妙图案的小东西,算得上是当时的“电视机”了。更有意思的是,一旦某个图案消失了,要转动几个世纪才能出现同样的组合,因此每一瞬都值得欣赏,每一秒都值得珍惜。


    光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。反射光光速与入射光相同 ,折射光光速与入射光不同。


实验报告:


    根据本节所学的内容,用平面镜成像原理描述万花筒。
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