❶ 光学仪器如何进行使用
光学仪器使用时,首先需要明确一切的工作原理以及检测的方向,这样在操作过程当中,严格按照的使用方法进行正确操作就可以。
❷ 光学实验室里面一般需要哪些辅助工具
通用工具:千分尺、内六角扳手、胶带、光学胶等;光纤相关:光纤接头、光纤剪刀、剥离工具、检验镜等;光学元件:擦镜纸、除灰套装、光学元件夹具等;电子用品:SMA或BNC电线、万用表、防静电工具等;螺丝:各种规格、各种型号都得备着;激光防护:激光眼镜、遮光布、不可见光显示屏。上下水,动力电,扫把拖布吸尘器网线电脑日光灯一大堆插线板这些不提基本的光学平台升降台平移台旋转台镜架直尺三角板卷尺记号笔扳手改刀螺钉螺帽螺栓剪刀美工刀这种也不提了示波器、频谱分析仪之类的东西也不提了你需要自然会去搞空调:对某些设备的热稳定性能起到帮助除湿机:没这东西在四川这种地方会哭温度计/湿度计:用于检验上面俩的工作成果很厚的遮光用的窗帘:用于创造黑暗的环境。没有窗户当然更好了纱布:用于擦拭绸布:用于包裹暂时不用的元件那种什么纸:就是包裹镜片的纸……我也没特别买就是用买镜片附送的纸就够用了吹灰球:用于清洁那些不能擦的元件干燥柜:存放元件白纸:用于观察某些几乎不反光的表面上光斑的位置热敏纸:用于观察红外光斑的位置,对室温要求比较高画着同心圆和放射线的白纸:用于观察角锥镜这类元件的质量。另外我也用来观察楔片的方向……透明胶和双面胶:固定以上各种纸很多很多的红色HeNe激光器:用于指示水平仪:我也说不上有啥用但就是经常用……通常我是拿来看一段光是否水平孔阑:通常在合束的时候拿来标记某个光在某点的位置吸波材料:用于挡光,如果你的光不是那种可以简单挡住的光的话防护眼镜:保护眼睛,如果你的光是那种沾到就要出事的光的话CCD光束分析仪:确认红外光斑的形状,比一团糊的热敏纸强多了功率计:用于检测光源输出功率。
❸ 普通光学显微镜能做哪些趣味实验。
《有趣实验》网络网盘免费在线下载
链接:https://pan..com/s/1gsEKw8uhIHk3G0euylhHwA
❹ 有趣的光学实验有哪些
首先将鸡蛋用蜡烛熏黑,然后丢进水里,蛋壳部分区域仿佛变成了银色,所以很多人称其为“银蛋错觉”。
❺ 关于声、光学的物理仪器制作
中学生物理探究实验小制作竞赛器材。
可以完成初中全部光学实验
器材:
1、光源组合件,2、光具插座3只,3、水槽,4、单缝板、
5、三缝板、6、五缝板7、小孔板3块8、园孔板9、白屏10、
平面玻璃板11、平面镜2块12、园刻度盘
13、单缝罩14、幻
灯片罩15、f=40mm带手柄凸透镜16、f=50mm带手柄凸透镜,17、陀螺18、园锥19、凸透镜20、凹透镜21、凸面镜
22、凹面镜23、三棱柱镜24、半圆玻璃砖,25、大烧瓶
26、小烧瓶27、烧瓶支架,28、温度计29、激光笔30、
蜡
烛盒31、橡皮塞32、白色字33、黑色字34、三基色转盘
(彩纸片)35、七色转盘(彩纸)36、仪器包装盒
37、彩色说明书。
可演示主要光学实验:
1、分解太阳光(色散)2、白光的色散3、色光的混合4、光在空气中的直线传播5、光在水中的直线传播
6、光在玻璃中的直线传播7、光从空气斜射入水中时发生折射8、光从空气斜射入玻璃中时发生折射
9、光通过三棱镜后发生偏折10、影子的形成和变化11、小孔成像12、探究光的反射规律13、平面镜成像
14、两块平行平面镜成像15、两块互成角度的平面镜成像16、潜望镜光路17、探究凹面镜的会聚作用
18、探究凸面镜的发散作用19、探究凸透镜的会聚作用20、探究凹透镜的镜的发散作用21、测凸透镜的焦距
22、探究凸透镜成像规律23、探究自制小水滴显微镜24、放映幻灯片。
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❻ 实验一 偏光显微镜
一、预习内容
1.显微镜的基本部件及功能;
2.显微镜的调试与校正。
二、实验要求
1.熟悉偏光显微镜的结构;
2.掌握偏光显微镜的使用方法。
三、实验内容和步骤
偏光显微镜是学习岩石学和矿物学必不可少的仪器设备,如图1-1所示。
(一)装卸目镜和物镜
将目镜(10倍或5倍)对准目镜孔,轻轻插入镜筒上端,调整目镜间的距离使之与自己双眼间的距离相当。此时通过目镜看向视域,轻轻旋转以调整目镜中的十字丝方向,使之呈东西、南北方向。
物镜分为两种类型———弹性夹型和转盘型,本实验室所使用的偏光显微镜之物镜为转盘型。安装时从镜头盒取出物镜放置在转换器上旋紧。将物镜装好后,打开锁光圈,目视镜筒内,转动反光镜使之对准光源,直至视域最明亮为止。
装卸物镜需将物台下降(或将镜筒提升)到一定高度,以免碰坏镜头。在整个装卸过程中,目镜或物镜都应轻拿轻放,切忌用手触摸镜头。
(二)调节照明(对光)
检查电源连接情况,将电压调节至最低,打开电源开关,并去掉上偏光镜,调节电压旋钮使电压升高,直至亮度合适为止。
图1-1 XP-213型透射偏光显微镜
光线强度太大或太小都易使眼睛疲劳,故应根据薄片(如透明度)和偏光系统等适当调节照明亮度。调节装置主要有两个:光源开关和锁光圈,前者控制光强,后者控制进光量。
(三)调节焦距(准焦)
调节焦距是为了使薄片中的物像清晰可见。“调节焦距”或“准焦”是一种习惯性的说法,实际上是调节物距,即调节物镜与薄片中矿物之间的距离,使物镜成的矿物实像位于目镜一倍焦距之内的合适位置上,以便通过目镜可以看到清晰的、放大的矿物虚像。准焦的步骤如下:
1.放置薄片
完成装卸镜头及调节照明之后,将欲测矿片置于物台中心,并用物台上的一对弹簧夹把矿片固定好,使薄片的盖玻璃朝上,否则不能准焦,特别是使用高倍物镜时应尤其注意。
2.低倍物镜的准焦
将低倍物镜旋至工作范围,从镜头侧面观察(视线基本与物镜同一高度),转动粗动调焦螺旋,使镜筒下端的物镜与物台上的薄片比较靠近为止。从目镜中观察,转动粗动调焦螺旋,使镜筒下降或使物台上升至视域内物像基本清楚,再转动微动调焦螺旋,直至视域内物像完全清晰为止。
准焦以后,物镜前端与薄片平面之间的距离称工作距离。工作距离的长短与物镜的放大倍率有关。一般说来,物镜的放大倍率愈小,工作距离愈长,物镜的放大倍率愈大,工作距离愈短。在显微镜的说明书中可以查到不同放大倍率物镜的工作距离。
3.中倍物镜的准焦
从低倍物镜的准焦位旋上中倍物镜,一般应在准焦位附近,调节物台或镜筒升降螺旋(一般只要调节微动螺旋),直到物像完全清晰为止。
4.高倍物镜的准焦
在中倍物镜的准焦位上旋上高倍物镜(旋上前要检查盖玻片是否朝上),一般应在准焦位附近。调节微动螺旋,直到物像完全清晰为止。
使用高倍物镜调节焦距时,绝不能眼睛看着镜筒内而下降镜筒或上升物台。因为这样很容易使物镜与薄片相碰,不仅压碎薄片而且易损坏物镜。因为高倍物镜的工作距离很短,准焦后物镜几乎与薄片平面接触。如果薄片上的盖玻璃向下放时,根本不能准焦,而且最容易压碎薄片及损坏物镜。初学者最好先使用低倍或中倍物镜准焦后,再换用高倍物镜准焦。
(四)校正中心
在偏光显微镜的光学系统中,物台的旋转轴、物镜中轴及目镜中轴应当严格在一条直线上。此时,转动物台,视域中心(即目镜十字丝交点)的物像不动(图1-2A),其余物像绕视域中心做圆周运动。如果它们不在一条直线上,当转动物台时,视域中心的物像将离开原来的位置,连同其他部分的物像绕另一中心旋转(图1-2B,1-3B)。这个中心点(o)代表物台的旋转轴出露点位置。在这种情况下,不仅可能把视域内的某些物像转出视域之外(图1-2C,1-3C)妨碍观察,而且影响某些光学数据的测定精度。特别是使用高倍物镜时,根本无法观察。因此,必须进行校正,使目镜中轴、物镜中轴与物台旋转轴一致。
当焦距对好之后,常出现以下三种情况:
a.目镜中轴、物台旋转轴和物镜中轴在一条直线上(图1-2A);
b.三者不在一条直线上,但在视域范围内可看到旋转中心(图1-2B);
c.三者不在一条直线上,且在视域范围内看不到旋转中心(图1-2C)。
当出现b,c两种情形时,需要进行中心校正。在偏光显微镜的光学系统中,目镜中轴是固定的,部分显微镜的物台也是固定的,只能校正物镜中轴,有些显微镜的物台也能校正。校正物镜中轴是借助于安装在物镜上或物镜旋转盘上的两个定心校正螺丝来进行的。
图1-2 旋转物台时质点绕视域之内的某点做圆周运动示意图
在校正中心之前,必须首先检查物镜是否安装在正确的位置上。如果物镜没有安装在正确位置上,不仅不能校正好中心,而且容易损坏定心校正螺丝。如果发现定心校正螺丝扭动困难或扭不动时,切勿强行扭动,应立即检查原因,并与实验室管理人员或指导老师联系。
物镜出露点在视域之内的校正,如图1-3所示。具体步骤为:①检查物镜是否装好;②选一质点a,并移至视域中心(图1-3A);③使该质点做圆周运动,找出质点做圆周运动的圆心点o(图1-3B);④旋转物台180°,使a点由十字丝交点移至a'处(图1-3C);⑤在物镜上部插入校正螺丝,将十字中心移至圆心o处(图1-3D);⑥移动薄片,使质点a从o点移到十字丝中心(图1-3E,F)。
对于那些质点旋转中心不在视域内的校正,则其步骤为:①当质点旋转中心距视域中心偏离很远时,转动物台,质点将由十字丝交点移至视域之外(图1-4);②根据质点移动情况,估计偏心圆圆心o点在视域外的位置及偏心圆半径长短,将质点转回十字丝交点;③扭动物镜上的定心校正螺丝,使质点由十字丝交点,向偏心圆圆心o点相反方向移动大约相当于偏心圆半径的距离(图1-4);④再移动薄片,使质点回移至十字丝交点处,转动物台,该质点可能在视域内呈小圆圈移动,此时可按上述中心偏离较小的方法进行校正;⑤如果中心仍偏离较大,质点仍移出视域之外,再按偏心大的方法校正;⑥经过3~4次校正之后,中心仍然偏离较大,则应检查原因或报告指导老师。
图1-3 物镜出露点在视域内时物镜中心的校正步骤(据李德惠,1997)
图1-4 质点旋转中心不在视域内时物镜中心的校正
(五)视域直径的测定
1.中、低倍物镜可用透明直尺直接测量
由于在中低倍物镜下观察颗粒的直径大小约在2~4.7mm,利用透明直尺可以直接观察颗粒在视域中的直径(图1-5)。具体方法是下降物台至最低,将透明直尺放置在物台的中心,上升物台至最高,然后从目镜观察并下降物台,直至刻度成像清晰为止。观察视域直径的长度值,记录该数值备以后查用。
2.高倍镜可用物台微尺测量
在利用高倍物镜时视域直径约为0.7mm,利用直尺不能测定,只能利用物台微尺(图1-6)来测定。微尺长1mm,刻有100个小格,每小格0.01mm。测量时将物台微尺置于物台中心,对准焦点,观察视域直径相当于物台微尺的多少小格。若为70格,则视域直径等于70×0.01=0.7mm。
(六)偏光镜的校正
在偏光显微镜的光学系统中,下、上偏光镜振动方向应当正交,下偏光镜振动方向PP应平行于东西方向,上偏光镜振动方向AA应平行于南北方向,且分别与目镜十字丝平行。否则,需进行校正,校正方法如下。
1.确定下偏光的振动方向
使用中倍物镜准焦后,在岩石薄片中找一个具极完全解理缝的黑云母置于视域中心。转动物台,使黑云母的颜色变得最深为止。此时,黑云母解理缝方向代表下偏光镜振动方向(因为光波沿黑云母解理缝方向振动时,吸收最强,颜色最深)。如果黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝(东西方向)平行,则下偏光镜位置正确,不需要校正。如果不平行(图1-7A),转动物台,使黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝平行,旋转下偏光镜,至黑云母的颜色变得最深为止。此时下偏光镜振动方向位于东西方向(图1-7B)。
图1-5 中、低倍物镜可用透明直尺直接测量
图1-6 高倍镜测量使用的物台微尺
图1-7 下偏光镜振动方向的校正(据李德惠,1997)
2.检查上、下偏光镜振动方向是否正交
使用中倍物镜,调节照明使视域最亮。推入上偏光镜,如果视域黑暗,证明上、下偏光镜振动方向正交。若视域不黑暗,说明上、下偏光镜振动方向不正交。如果下偏光镜振动方向已经校正至东西方向,则需要校正上偏光镜振动方向。转动上偏光镜至视域黑暗为止(相对黑暗)。如果显微镜中的上偏光镜不能转动,则需要作专门修理。
经过上述校正之后,目镜十字丝应当严格与上、下偏光镜振动方向一致。但有些显微镜的目镜没有定位螺丝,使用过程中或更换目镜时,可能使目镜十字丝位置改变,因此,需要校正目镜十字丝的位置。
3.检查目镜十字丝是否严格与上、下偏光镜振动方向一致
图1-8 目镜十字丝的检查示意图
在偏光显微镜的光学系统中,上、下偏光镜振动方向应当正交,而且是东西、南北方向(图1-8)分别与目镜十字丝横、纵丝平行。如果十字丝不正交,则选择具有直边的矿物薄片进行检查,具体步骤如下:
a.选择具有直边的矿物颗粒置于视域中心,转动物台使矿物的直边平行于目镜十字丝的纵丝,记录物台读数m;
b.转动物台,使矿物直边与目镜十字丝横丝平行,记录物台读数n;
c.计算m-n的数值,如果结果为90°,则十字丝正交,否则斜交,需作专门修理。
(七)偏光显微镜的使用和保养
偏光显微镜是精密而贵重的仪器,又是教学和科研工作中必不可少的常用仪器,如有损坏,将会直接影响到教学和科研工作。因此,应经常对偏光显微镜进行保养和维护,使用过程中应自觉的遵守以下的操作规程。
(1)使用前应进行仔细地检查。
(2)要对座固定位置使用偏光显微镜,最好不要随意搬动显微镜设备,如确实需要改动或搬动显微镜时,动作一定要轻,严防震动,以免损坏光学系统。在移动显微镜的过程中,应以右手握镜臂,左手托住偏光显微镜底座。
(3)显微镜所有镜头一般均经过校验,不得随意自行拆开;镜头必须随时保持清洁,如有尘土,需用笔刷或者镜头纸轻轻将灰尘清除,切勿用手或者其他物品擦拭,以防止损坏显微镜镜头。
(4)显微镜镜头及其他附件,均需放置于原附件盒中,并将各自在指定位置放好,严防坠地,附件盒用完后放回原处。
(5)切勿随便自行拆卸显微镜,或将附件任意调换使用。
(6)薄片置于物台上时,其盖玻片必须向上,而且用弹簧夹夹紧。
(7)用高倍物镜调焦时,需用眼睛在旁一边留意观察,切忌薄片被压碎或者损坏镜头。
(8)更换物镜时,一定要用手握住转盘转动,切忌用手直接握住物镜转动,以免物镜发生松动。
(9)使用上偏光镜及勃氏镜,在推送时切忌用力过猛,以免震坏。
(10)仪器损坏或者调节失灵时,应及时与管理人员联系,切勿强力扭动或者擅自处理。
(11)偏光显微镜操作使用完毕,需将上偏光镜及勃氏镜推入,转动粗动手轮将物镜提起,镜筒上留一个目镜,关闭电源并罩上仪器罩。
(八)岩石薄片的磨制
在偏光显微镜下研究岩石和矿物,需要将其磨制成薄片进行观察。用切面机从岩石标本上切下一小岩块(定向或不定向)。先把一面磨平,用加拿大树胶把这一平面粘在载玻璃片上(其大小为25mm×50mm,厚约1mm)。再磨另一面,磨至厚度0.03mm为止。用加拿大树胶把盖玻片粘在它的表面(盖玻片大小为15mm×15mm~20mm×20mm,厚度0.1~0.2mm)。
图1-9 薄片磨制示意图
因此,岩石薄片是由薄的矿片、载玻片和盖玻片组成的(图1-9)。矿片的顶、底部都涂有薄的加拿大树胶。为了某种需要,如观察长石的解理缝、薄片染色等,对某些薄片可以不加盖薄片。在磨制疏松岩石标本薄片时,需先浸在加拿大树胶中煮过以后再切制成薄片。要求矿片厚度0.03mm,载玻片厚度为1mm,盖玻片厚度0.1mm。
需要说明的是,在磨制薄片时使用金刚砂,无论金刚砂多细,矿片表面总会因磨划而留下沟痕(显微沟痕)。因此,矿片表面并不是绝对光滑的。
晶体光学实验教程
❼ 有趣的光学实验有哪些
会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢?
材料:高脚杯2个、乒乓球1个
操作:
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气
讲解:
1、向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来)
2、向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里
会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作:
1 将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。
2 将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解:
1 因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。
创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的
材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
操作:
1、用一块玻璃板,放在水里浸一下
2、玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)
3、拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。
讲解:
当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气
跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
操作:
1、取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4、点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
讲解:
1、蜡烛燃烧的时候,火焰尖端多呈朝上的方向。
2、空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造:
你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
注意:
注意蜡烛燃烧时的安全!
飞行的塑料袋
思考:在没有风吹的情况下,塑料袋为什么会在天上飞行?
材料:塑料袋(轻便的)、吹风机1个
操作:
打开塑料袋,倒置。将吹风机伸入塑料袋,并打开热气开关。
2. 几秒钟后,关闭吹风机并拿开。
3. 松开手,塑料袋会飘起来。
讲解:
1. 热气轻,向上升,使塑料袋也向上升。
2. 热能使物体飞起来,因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。
创造:
你能试着制作一个简易的热气球吗?
空气的质量
思考:你们知道吗,空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢?
材料:1架天平、2只一样重的气球、打气筒
操作:
把两只气球分别放在天平的两端,天平保持平衡。
2. 拿起另一只气球,给气球打气并将气球口系紧。
3. 将打起气的气球放到天平的一端,没打气的气球放到天平的另一端,观察天平的变化
讲解:
1. 两只气球在打气前,质量相等,因此天平保持平衡。
2. 打气后的气球增加了气球内空气的质量,因此,天平偏向打气后的气球一端。
3. 如果是带有指针刻度的天平,就能测出空气的质量数
创造:你能用其它方法称一下空气的质量吗?
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
剪下长约12厘米×8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米×5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?
冲不走的乒乓球
思考:为什么水不能把乒乓球冲走?
材料:乒乓球一个、脸盆一个
操作:
1、拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水
2、然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里,好像被吸住了,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”。
讲解:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,而且四周的压力基本相等,所以它只能在水里不断翻滚,却永远无法逃脱,除非关闭水龙头。
创造:将乒乓球换成其它材料制成的球,会有什么现象出现
水中悬蛋
思考:想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下,而是悬浮在水中?
材料:玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋
操作:
在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐,直至不能溶化为止。
2. 再用一只杯子盛满清水,滴入一两滴蓝墨水,把水染蓝。
3. 取一根筷子,沿着筷子,小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。
4. 玻璃杯里下部为无色的浓盐水,上部是蓝色的淡水。
5. 动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里,它沉入蓝水,却浮在无色的盐水上,悬停在两层水的分界处。
讲解:
生鸡蛋的相对密度(比重)比水大,所以会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会上升。
创造:
你能换其它溶液来做这个实验吗?
火山爆发
思考:你知道吗?一种水会飘在另一种水的上边,自己动手制作一个水下的“火山”喷发,来观察这个现象吧
材料:玻璃缸或盆1个,冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个
操作:
1 在玻璃缸中倒入3/4的冷水。
2 把小瓶中装满热水,加入几滴墨水,拧紧瓶盖,并摇晃均匀。
3 把小瓶放在缸底并拧开盖子。
4 观察墨水喷向水面:热的染色水在冷水的上面形成了一层。
5 冷却后观察,染色水就会与冷水混合。
讲解:
1、 瓶子里的热水比较轻
2、 热水的密度小于冷水
水球的泳姿
思考:水球在冷水里和热水里的沉浮一样吗?
材料:透明玻璃杯2个、小气球1个、冷水、热水各半杯
操作:
1、 将小气球灌上水,在气球口上用细绳系紧
2、 把水球放在冷水杯子里,水球浮在冷水里
3、 把水球放在热水杯子里,水球沉在水底
讲解:冷水和热水的密度不同,冷水的相对密度比热水的密度大,所以水球在热水中会下沉,在冷水里会浮起来
创造:冷水和热水的密度有大小之别,你能用其他试验来证明它吗?
烧不坏的手绢
思考:燃烧后的手绢为什么没被烧坏
材料:手绢、玻璃杯、铁丝、酒精、火柴、水
操作:
1、将两份酒精和一份水兑在一起,将手绢放到兑了水的酒精里浸湿
2、将手绢从杯子里取出,稍微拧一下水,然后将手绢挂在铁丝上
3、用火柴将手绢点燃,燃烧后的手绢完好无损
讲解:
1、玻璃杯里盛着两份酒精和一份水,酒精的燃点很低,手绢很快地燃烧了
2、酒精很容易从手绢中挥发出来烧掉,一部分水仍然留在手绢上,保护着手绢。
3、在酒精燃烧的过程中,有一部分水变成蒸气挥发了,这些挥发的水汽带走了花布上的一部分热量,从而降低了手绢的温度,手绢不会被烧着。
烧不断的棉线
思考:为什么棉线烧不断?
材料:棉线一根、清水一杯、食盐、筷子、火柴
操作:
1、在一杯清水中不断加入食盐,并用筷子不停地搅拌,直到食盐不再溶解为止。
2、将一根棉线放入配制好的浓盐水里浸泡一下,拿出来放在桌上晾干。
3、将晾干后的棉线用手提起,点燃一根火柴去烧棉线。
4、棉线从下端一直燃烧到上端,但烧过后的线灰仍象一根线一样没有被烧断。
讲解:盐是不能燃烧的,浸过浓盐水的棉线在燃烧时,里面的棉线已被烧尽了,可是包在棉线外面的一层盐壳却保留了下来。所以,我们看到的是烧不断的棉线。
糖的燃烧
思考:小朋友,糖可以燃烧吗?什么条件下糖才可以燃烧?
材料:糖1—2块、火柴1盒、烟灰少许、盘子1个
操作:
1 将方糖放在盘子上,用火柴点燃,观察糖是否燃烧
2 在糖上放烟灰少许用火柴点燃,观察糖是否燃烧
讲解:
1 糖直接遇到火,是不容易燃烧的。
2 糖上放少许烟灰,利用烟灰燃烧温度较高,达到燃点,糖就可以燃烧起来。
创造:知道用什么方法使燃烧的火苗熄灭?试着制造个灭火器。
水制放大镜
思考:水也能当放大镜,你知道吗?
材料:水、保鲜膜、大碗1个、彩色珠子
操作:
把彩色珠子放入碗中,用保鲜膜封住碗。
2. 用手轻轻把碗口上面的保鲜膜向下按一些,使保鲜膜成倒锥形。
3. 将水倒在保鲜膜上, 通过水看碗中的物体,观察彩色珠子与平时有什么不同。
讲解:碗里的物品看起来大了不少,这是因为保鲜膜上的水形似凸透镜,而通过凸透镜看到的物体往往会大于原有形态。
变色的碘
思考:碘酒的颜色遇到燃烧的火柴时,会有变化吗?
材料:带盖的玻璃瓶1个、碘酒1瓶、火柴1盒、水少许
步骤:
1 玻璃瓶中倒入30毫升左右的水。
2 在水中加入二、三滴的碘酒,观察颜色。
3 同时使用2—3根火柴,点燃后立即放入瓶中燃烧,并用瓶盖盖住瓶口。
4 摇晃瓶子,观察颜色的变化。
讲解:
1、液的颜色是棕色的。
2、火柴的烟雾可以使碘变成无色的碘离子,所以瓶子中的碘酒溶液会变成无色透明的水溶液
创造:火柴中含有一些易燃物质,当你点燃火柴时,除了火光,是否闻到异味呢?会带来什么样的污染呢?
汤匙变磁铁
思考:你知道金属汤勺为什么变成了磁铁?
材料:金属汤匙、磁铁、铁钉、曲别针
操作:
1、用金属汤勺去吸铁钉、曲别针
2、准备一支金属汤匙,手里拿一块磁铁慢慢地在汤匙上来回摩擦。
3、汤勺将铁钉、曲别针吸起来了
4、将汤匙在桌子上一敲,汤匙的磁力又消失了
讲解:
构成汤匙的金属物质可以被看成是一个个的小磁铁,但由于它们的磁场方向不同,作用被相互抵消,整个汤匙也就没有了磁性。而如果用一块真正磁铁的磁力将汤匙内部的小磁铁的磁场强行排列成同一方向,汤匙就会表现出磁力。将汤匙在桌子上一敲,其内部小磁铁的排列又被破坏掉,汤匙的磁力也就消失了。
创造:你还能把什么物品磁化,用来磁化的物品应该是什么物质制作的?
会自动倒下的一摞硬币
思考:横放在桌上的一叠硬币为什么会自动倒下呢?
材料:十枚硬币、磁铁
操作:
将十枚硬币叠成整齐的圆柱形横放在桌面上
2. 拿磁铁在硬币的上方2—3厘米高的地方接近桌面上这叠横放的硬币
3. 横放在桌面上的硬币自动倒下
讲解:
由于这叠硬币在磁场的作用下发生了变化,使其中每枚硬币的上端都分别磁化,由于同性相斥,加上硬币之间紧贴在一起,在磁性斥力作用下,这叠横放在桌面上的硬币就会自动倒下
创造:
你能用磁铁作一些其它此行小实验吗?
大力士——纸
思考:你能想象一张纸能够举起一本书吗?你知道怎样才能做到吗?
材料:纸、胶带、1本书
操作:
把纸放在两本并排分开放的书上,使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处。
2. 把纸卷成一个纸卷,用胶带粘好纸的边缘处。
3. 把纸卷立起来,并在上面放一本书。
4. 思考两种方法的不同之处。
讲解:
1. 一张纸能承受多大的压力,主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大,纸张承受的力越大,反之越小。
2. 直接把重物放在纸上,则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小,所承受的力就小。
3. 把重物放在竖直的纸卷上,纸的弯矩较大,因此承受的力较多。
创造:
想一想,把纸还可以折成哪些形状,以便承担压力。
不同的承载量
思考:为什么卡纸变形后,它的承载量会不同
材料:纸卡1张(30×20cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚
操作:
1、 一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上,纸上只能放两枚硬币。
2、 把纸卡折成波浪形状,架在相同高的纸盒上,波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。
讲解:
波浪的卡纸比平整的卡纸承载的硬币个数多。
创造:
怎样变化卡纸,使卡纸上放的硬币更多?
神奇墨水
思考:空无一字的白纸,只要用火烤一下,字形图案就会显现出来,你会制作这种隐形墨水吗?
材料:毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张
操作:
用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图
2. 晾干后,看字形、图案如何
3. 用打火机稍为烤一烤,观察有什么变化
讲解:
1. 干后,字形、图案会消失。
2. 火烤之后,字形、图案会因糖分脱水,而呈现浅褐色。
创造:试试除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水。
蛋壳的坚固与脆弱
思考:你认为蛋壳是坚固的还是脆弱的,它在什么时候容易破碎,什么时候不容易破碎?
材料:杯子(与半个蛋壳直径大小相同杯口的杯子)、半个蛋壳2个、细铁棒一根
操作:
1、蛋壳开口向下扣在杯子口上
2、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳没被砸破
3、蛋壳开口向上放在杯子口上
4、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳被砸破
讲解:
1、铁棒创击蛋壳凹处,力量都由创击点承受,容易创破。铁棒创击蛋壳凸处,力量分散,不容易创破。
2、一样的材质,一样的创击力量,角度不同,效果就完全不一样
空中跳动的乒乓球
思考:吹风机朝上方,对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗?
材料:乒乓球1个、吹风机1把
流程:
1、用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。
2、开动冷风或热风吹动乒乓球。
说明:
1、吹风机朝上对着乒乓球吹,由于力的平衡作用,乒乓球不会被吹走,而是浮在空中跳动。
2、冷风或热风吹动乒乓球,效果都是一样的。
延伸:
如果换成水流,代替气流,乒乓球会怎样呢?
谁的力量大
思考:燕尾夹和锁头哪一个重呢?两者之间栓一条线绳转转看,谁的“力量”大呢?
材料:线绳1根、圆珠笔杆1支、金属小扳手(比夹子重的金属物品)1个、夹子1个
操作:
1、在圆珠笔杆中,穿一条约五十厘米长的线绳,线的一端拴上一个夹子,另一端则系上一个比夹子重的金属小扳手。
2、双手手心相对夹住垂直的笔杆,金属小扳手一端在下。
3、缓缓搓动笔杆,让夹子作圆周运动,渐渐加速旋转,看看有什么现象。
讲解:
1、小扳手是比夹子来的重。
2、当转速加快时,会产生更大的离心力,而把金属小扳手往上提升。
创造:
物体除了轻重差别外,若加上不同的速度,就会产生不同的动量。比一比看,你走路时和骑车时,雨点打在脸上,又什么不同的感觉。
再现指纹
思考:用手指肚在纸上用力按一下,看一看纸上什么痕迹也没有留下,怎样才能看见你留下的指纹?
材料:碘酒、剪好的易拉罐小盒、蜡烛、白纸、火柴
操作:
1、在白纸上印上指纹。
2、看一看白纸上并没有指纹的印迹。
3、用少量碘酒放进铁盒里。
4、点燃蜡烛,使碘酒在蜡烛上方加热(一直加热到碘酒变干,有紫红色蒸气放出时),将印有指纹一面的白纸对着蒸气。
5、过一会儿,纸上就显现出浅色的指纹。
讲解:
1、纸上为什么会显出指纹来呢?原来,人的皮肤表面总有些油脂,对皮肤起保护作用,皮肤表面的指纹是凸凹不平的,低的地方油脂多一些,高的地方油脂就少些,手指肚按到纸上,油脂就被纸吸收,油脂在纸上分布也同样是不均匀的,但和指纹上油脂分布情况相同。
2、碘酒受热时会变成气体,气体受冷时又会直接变成固体,它在油脂里极易溶解,于是纸上就出现颜色深浅不一的指纹。
烛火熄灭了
思考:蜡烛除了用口吹熄外,还可以用什么其他的方法呢?
材料:蜡烛1支、小苏打若干、食用醋少许、火柴1盒、碗1个
流程:
1 将点燃的蜡烛在碗的中央滴上几滴蜡油,将蜡烛固定在碗中
2 将苏打粉放在蜡烛的四周,倒一些食用醋于碗中
3 蜡烛熄灭了
说明:
1、食用醋加上小苏打时,会产生二氧化碳气体。
2、产生二氧化碳气体后,烛火会熄灭。
延伸:
想一想,烛火熄灭要有什么条件?你知道还有哪几种是熄灭蜡烛的方法吗?
空中点烛
思考:火柴在蜡烛的上空点燃,蜡烛为什么会燃烧呢?
材料:蜡烛、火柴
操作:
1、点燃一支蜡烛
2、燃烧一会儿的蜡烛顶端烧成了杯状
2、将点燃的蜡烛吹灭
3、吹灭后的蜡烛冒出了青烟
4、用火柴点燃刚刚熄灭的蜡烛冒出的青烟时,蜡烛会立刻复燃
讲解:
点着蜡烛后,可看到蜡烛顶端的蜡慢慢熔化,顶端明显地烧成了杯状,在“杯”中盛着熔成液状的烛油。然后,烛油沿着烛芯爬升上去,在烛芯上端达到燃点而烧起来,在燃烧产生的热量的作用下,烛油会汽化成“青烟”。显然,“青烟”就是蜡的气体状态。
创造:你知道水的气体状态是什么?你能用什么办法制造水蒸气?
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❽ 怎样做凸透镜成像的实验
提出问题:
凸透镜成像,像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
设计并进行实验:
实验器材:带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜(焦距在10~20cm之间)、刻度尺。见实验装置图。
实验步骤:
(1)先测出透镜的焦距:让凸透镜在阳光下来回移动,找着最小、最亮的点,用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离,这就是这个凸透镜的焦距。
(2)实验探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系:
[方案一]
①把透镜放在光具座标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。
②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离。把数据记录在表格中。
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出,将数据记录在表格中。
⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格中。
[方案二]
①把透镜放在桌子中央,把蜡烛、光屏放在其两侧,刻度尺放在桌子上,如课本图3.3—2所示。
②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
③移动蜡烛,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒、测出蜡烛与凸透镜、光屏与凸透镜的距离。把数据记入表格。
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化,是放大、等大还是缩小,是正立还是倒立,将蜡烛与凸透镜的距离,光屏与凸透镜的距离数据记入表格。
⑤当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上看不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上看不到蜡烛的像,拿去光屏,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。把蜡烛与凸透镜的距离,像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小、正立还是倒立的填入表格。
分析和结论:
[1]当把蜡烛放在2倍焦距以外的位置,像在凸透镜的另一侧,成倒立、缩小的实像。像与凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间。
[2]当把蜡烛放在2倍焦距的位置,像在凸透镜的另一侧,像的大小与物体大小相等、倒立的实像。像与凸透镜的距离也等于2倍焦距。
[3]当把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间的位置时,像在凸透镜的另一侧,成倒立放大的实像,像与凸透镜的距离大于2倍焦距。
[4]当把蜡烛放在1倍焦距的位置时,光屏上不成像。
[5]当把蜡烛放在1倍焦距之内,光屏上不成像;在光屏端可以发现:像与蜡烛在凸透镜同侧,成正立、放大的虚像。
△将以上结论表格化,以便于记忆和理解:(见实验记录表格)
△将以上结论简单化,以便于记忆和理解:
u>2f,f<v<2f,成倒立缩小的实像,像物异侧;
u=2f,v=2f,成倒立等大的实像,像物异侧;
f<u<2f,v>2f,成倒立放大的实像,像物异侧;
u=f,不成像
u<f,v>u,成正立放大的虚像,像物同侧。
附实验装置图和记录表格如下:
❾ 研究光的反射规律的实验装置叫什么
名称在乎厂家取。
我们实验室有:光的反射实验器(分组实验用)。
如果只用来演示,也可以叫 “光的反射演示器”