2014光的反射、折射实验盒项目研究报告

1、光的反射、折射实验盒项目研究报告 武汉市江汉区 航空路小学 刘海洋1.问题的提出 在进行光的传播折射的教学时，我们一般在空气里放烟雾来显示光的传播路线。但是，这样的实验，因为教具体积大，难以长时间维持，很难在日常教学和学生的小组实验里用上。同时，由于使用普通手电筒来演示光路时，光路与环境对比小，学生也不易看清光路。对理解力较差的学生来讲，上述方法都不能帮助其了解光的传播特点。所以，我在水里加悬浮物或胶体代替空气重的烟幕配合激光笔来实验，以达到提高可见度，减小教具体积，方便学生理解，简化教学准备的目的。2.研究的主要目标和内容为解决光在水里传播时看不到光的问题，我利用丁达尔原理，在清水里加上牛奶

2、（或咖啡），用单向性好、光亮度大的激光棒配合手电筒，来显示光路。这套教具基本上可以完成初中小学教材的多数光学实验。利用这套实验盒，光的直线传播；光的折射、反射；潜望镜光路；反射光、折射光与入射光在同一垂直于反射面的平面上；包括透镜、面镜的聚散光；三棱镜折射；光的原路返回（光路可逆性）都可以方便的呈现在学生面前。 3.研究的方向和思路关键是在各种光学实验时，利用光在水里的丁达尔效应，显示光路。 学生利用这套教具，可以清晰的看见光路、提高直观性，便于研究，也便于他们理解和掌握所学知识。对中小学生而言，可见度大就能保持学习兴趣。 4.研究的原理1.光线水中照射在水里的胶体或小颗粒是会发生反射，这样就

3、可以显示光的传播路线。2.光在穿过不同的媒介时会发生折射，形成聚光或散光。3.光在凸凹面镜上的反射，也可以成聚光或散光。4.光的亮度与环境的亮度差别愈大，俞容易被眼睛识别。5.研究实验的步骤 1).先在清水里加滴适度的牛奶调制成能显示光路的胶体溶液。准备好几只激光笔(包括3头并联的激光笔)、手电筒、电池、玻璃水槽、圆柱形水杯、椭圆透明玻璃瓶、三棱镜、几块反光镜、几种透镜凸凹面镜、一张白纸、毛玻璃。2). 检验光路的清晰度 把手电筒打开对着装有胶体溶液的水槽，适当调整浓度，检验光路的清晰度。必要时，关闭附近的照明灯，减少其他光源的干扰。3).开始实验a. 光在水面的折射 把激光笔从瓶口垂直照向装

4、有胶体溶液的瓶子的瓶底，可以看到光线垂直照向瓶底，可是偏转水瓶，就可以看到原本平行于瓶子中轴的光线偏转了。 b.光的反射1.把激光笔对着胶体溶液力的镜子，可以看到入射光与反射光与镜面夹角相等2. 把激光笔对着胶体溶液力的透明瓶子的瓶壁，可以看到入射光与反射光与瓶壁夹角相等3.把激光笔从水槽外的水下照向水面，可以看到入射光与反射光与水面夹角相等c.将三棱镜放到水里检验光的折射 1.把激光笔从水槽外的水下照向水里的三棱镜，可以看到水面下的入射光与折射光 。d.透镜和面镜（潜望镜） 1.分别将各种面镜放在水槽旁，让几只激光笔的光平行穿透水槽照在面镜上，看光的反射光路。如果是凹面镜，平行于面镜中轴的光

5、会向中轴的焦点聚集；如果是凸面镜，平行于面镜中轴的光会从中轴的焦点发散；2.分别将各种透镜放到两个水槽间，让几只激光笔的光平行穿透水槽照在透镜上，并进入另一个水槽，看光的路线。如果是凸透镜，平行于透镜中轴的光会向中轴的焦点聚集；如果是凹透镜，平行于透镜中轴的光会从中轴的焦点发散；用充满水的杯子放在空气里可以当凸透镜，杯子的半径不同，焦点的位置也不同；用充满空气的杯子放在水里可以当凹透镜，杯子的半径不同，焦点的位置也不同；3.利用几只激光笔的光平行穿透垂直或平行的平面镜，可以演示潜望镜的光路图。平行的平面镜是正像，垂直的平面镜是倒像，但是，左右不变（这和透镜不同，透镜的倒像上下左右都颠倒了）e.光路的可逆性 把激光笔的光照向几面镜子以后，最后在垂直照在一个平面镜上，可以看到光沿原路返回。f.反射光、入射光在同一垂直于反射面的平面上 1.把激光笔照向胶体溶液力的镜子，可以看到水中的入射光和反射光同在垂直于镜子的平面上，镜子里入射光的倒影也在这个平面上。2.在水面上放一张纸，可以看到：入射光、反射光（落在纸上的光斑）、水里的折射光在同一个垂直于水面的平面上。6.研究的结论 该项目能根据学生的直观学习