多功能光路显示仪的自制与创新

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1、多功能光路显示仪的自制与创新　　摘要：自制光路显示仪中的零部件大多来源于生活中的废旧物品，外观透明、轻巧，可360度旋转，能够在不移动台上器材的情况下，使坐在不同位置的学生清楚地观察到实验现象。自制的多功能光路显示仪可演示光的传播规律、透镜对光线的作用、模拟眼睛成像及视力矫正等六个光学实验，效果良好。　　关键词：多功能；光路显示仪；自制；创新　　中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2016）11-0010-4　　在初中物理光学内容的学习中，对于光的传播规律的探究需要想办法显示出光的传播路径。实际教学中一般采用在空气中制造烟雾、在水中加牛奶（

2、或硝酸银）等方法，但是烟雾会很快散尽，加杂质的水对光传播的削弱很明显，影响显示效果，造成光路显示不清。实验室中配备的显示仪体积庞大不便于移动携带，且配套的半圆形玻璃砖个头很小，光在其中的传播路径很短，不便于学生观察。另外，相对正常眼，近（远）视眼的成像不仅因光路难以显示而不易观察，更由于其矫正即因普通透镜无法变焦而不易操作，致使不少物理教师放弃这些实验的演示。为了解决光学教学中的这些问题，制作了下面这套光路显示仪。　　1结构简介　　（1）装置一：可调光源支架8　　如图1所示，光源支架由亚克力板制成的长、宽、高分别为4.5cm、1.5cm、40cm的长方体立柱粘合在一长、宽

3、、高分别为10cm、4.5cm、1.5cm的底座上制成，内部封装有一可自由移动的边长为3.5cm的正三角形亚克力板，板面上粘有三块呈“品”形分布的强磁铁。用亚克力板制成长、宽、高分别为10cm、5cm、2.5cm两端开口的光源盒，盒外壁也粘有呈“品”形分布的三块强磁铁，能被紧密吸引在支架上。两只直径为2.2cm的绿光激光灯可并排插入光源盒，移动并旋转光源盒即可调整光源的高度和光线角度。　　（2）装置二：光路显示仪（一）　　如图2所示，主体是由亚克力板拼装成的长、宽、高分别为40cm、3.5cm、30cm的长方体盒子，盒底下面装有两个6cm×3cm的底脚来增加稳度，盒顶两端

4、用合页分别连接两块18cm×3.5cm可掀起的盒盖，两盒盖间装有一块4cm×3.5cm的加固连接板。内部距盒底11cm处装有一与盒底平行的横隔板，横隔板上粘有12cm×2cm的玻璃镜面和弯折成不规则波浪状的镀膜反射面。可折叠角度盘是由亚克力板裁割出的两个半径为9cm的半圆，小合页把两个半圆连接，圆周刻有分度值为10°的角度线，并在圆周粘有强磁铁如图2所示，盒内对应位置分别放一强磁铁就可把角度圆盘吸附在盒子外壁任意位置上。　　（3）装置三：光路显示仪（二）　　如图3所示，主体为亚克力板制成的长、宽、高分别为30cm、5.5cm、10cm的长方体盒子，盒顶两端用合页连接有三块

5、10cm×5.5cm可掀起折叠的盒盖，内部距左端10cm处并列装有两片高48cm的水透镜放置支架，上面放置自制的直径为5cm的水透镜，水透镜通过长约15cm的细橡胶管与放在盒外的规格为20mL的注射器相连，利用注射器改变水透镜内水量的多少以此来改变水透镜的焦距，模拟晶状体的改变，透明盒右壁作为模拟视网膜。左端距盒顶1cm的前后两面装有与盒底平行的放置透镜的轨道，轨道右端前后两面之间连接有顶部加固连接杆。演示用的透镜及镜片都通过规格为2cm×0.5cm的竖连杆粘合在规格为5cm×1.5cm的横杆上，然后把横杆放置在镜片轨道适当位置使镜片挂放在透明盒中。　　（4）装置四：旋转

6、底座　　如图4所示，底座上端是一块长、宽、高分别为50cm、20cm、1.5cm的长方体聚合板，聚合板四个角下方分别装有比底座高度略短的防倾倒螺钉。底座是酒盒的顶盖，该盒盖中心内有一直径为3cm、高2cm的圆柱，可做转轴。另一酒盒塑料底座中心刚好有一圆孔，把直径扩大到3.1cm，刚好套在上面盒盖的中心圆柱上，在圆柱伸出圆孔部分沿直径方向打两个小孔，插入一根废水笔芯，底座和转轴就连成一体。使用时，装置一、二、三放在该旋转底座上进行实验操作演示，可360度水平旋转。　　2材料来源　　2.1废物利用　　装置二中，不规则波浪状的镀膜反射面由塑料酒盒底座镀膜面改装，玻璃镜面由镜面废

7、料加工而成。装置三中，水透镜顶部连接橡胶管部分由学生用过的水笔芯的笔头改装而成，水透镜透明圆环由塑料酒盒上固定酒瓶口的内环改装而成，弹性膜由透明薄轻质气球改装而成，注水装置由医用208mL注射器改装。装置四中的聚合板由木工废料加工而成，下方转轴由酒盒顶盖、底座及废水笔芯改造加工而成。　　2.2网上购买　　亚克力板（可用透明酒盒代替）、强磁铁、激光灯。　　3使用说明　　3.1探究光在空气、水中的传播路径　　器材：装置一、装置二、装置四、浓糖水、烟雾。　　步骤：　　（1）按图5所示摆放好实验器材，先在装置二中加入浓糖水至虚线处，然