翟 爽 侯 恕
(東北師范大學(xué)物理學(xué)院,吉林 長春 130024)
趣味演示實驗可以激起學(xué)生的好奇心及求知欲,引發(fā)思考,讓學(xué)生在生動的情境中培養(yǎng)觀察能力、思維能力和解決實際問題的能力.物理課堂中“見證奇跡的時刻”后,師生共同在“揭秘”中學(xué)習(xí)物理知識,往往會達(dá)到意想不到的教學(xué)效果.
筆者針對光的折射知識,設(shè)計了一個現(xiàn)象驚奇的魔術(shù)“變臉”,實驗材料易取,操作簡單,現(xiàn)象明顯,課堂之上反響熱烈,學(xué)生興趣極高,達(dá)到了很好的教學(xué)效果.特此分享實驗設(shè)計思路,希望能夠為廣大物理教師提供靈感,為物理趣味實驗設(shè)計添磚加瓦.
圖1
實驗器材:馬克筆,塑料密封拉帶,白紙板,直尺,水槽;
制作過程:設(shè)計幾對不同的簡易卡通笑臉圖片,一個畫在塑料密封拉帶上(如圖1①),一個畫在白紙板上(如圖1②),塑料拉帶上的圖片略小、筆畫略細(xì),以保證當(dāng)把白紙板裝入塑料拉帶,兩個圖片重合后,遠(yuǎn)距離觀看時只能看出卡片上圖片的輪廓(如圖1③),水槽中裝入清水.
表演魔術(shù):將準(zhǔn)備好的密封圖片緩慢地豎直插入水中,學(xué)生即可看到奇妙的“變臉”現(xiàn)象(如圖1④,為避免后排學(xué)生在圖片插入水中以后即看不到,建議用攝像頭通過屏幕直播,或拍好視頻后在課堂上播放)
圖2
魔術(shù)揭秘:魔術(shù)巧妙運(yùn)用了光的折射的相關(guān)知識,下面結(jié)合光路圖對此魔術(shù)進(jìn)行揭秘.如圖2所示,長方框代表塑料外殼,中間的分隔線代表紙板.當(dāng)把它緩慢插入水中時,紙板和塑料外殼上的圖案反射的太陽光經(jīng)過水與空氣的界面時都發(fā)生了折射,且由于入射角大小不同,折射后的光線被分開.當(dāng)人眼在上端俯視時,只有來自外殼圖案反射的光進(jìn)入了人眼,因此就有了我們所看到的奇妙現(xiàn)象了.
魔術(shù)成功訣竅:魔術(shù)成功的關(guān)鍵有以下幾點,清楚地把握其中的訣竅有助于對魔術(shù)原理的深化理解.(1)用不透明白紙板把面向?qū)W生一側(cè)的水槽遮住,防止學(xué)生正視,魔術(shù)失敗;(2)水不裝滿水槽,充分保證俯視角度;(3)保證卡豎直插入水中,避免圖片傾斜;(4)保證密封不進(jìn)水.若進(jìn)水,兩圖片緊密貼合,則不能產(chǎn)生奇妙現(xiàn)象.