資源簡介

小孔成象測量太陽直徑
用一個帶有小孔的板遮擋在屏幕與物之間，屏幕上就會形成物的倒像，我們把這樣的現象叫小孔成像。這種現象反映了光沿直線傳播的性質。大約兩千四五百年以前，我國的學者 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網" \t "_blank )—－墨翟 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網" \t "_blank )（墨子）和他的學生 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網" \t "_blank )，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗，解釋了小孔成倒像的原因，指出了光的直線進行的性質。這是對光直線傳播的第一次科學 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網" \t "_blank )解釋。
實驗目的
使學生掌握小孔成像的原理。
2、培養學生的觀察能力和分析綜合能力，使他們能用小孔成像解釋生活中的相關現象
3、培養學生認真細致的科學態度，使學生體會到自然事物是有規律的、相互聯系的
實驗原理
小孔成像原理：光在同一均勻介質中沿直線傳播。
如圖
假設知道小孔S到太陽的距離L，再可以測出小孔S到屏的距離L′，再測出直徑d，由幾何關系，（D為太陽直徑）
故太陽的直徑
實驗材料：
白紙，刻度尺，
實驗步驟
在陽光射入窗戶的時候,用一塊戳有一個小孔的厚紙板放在窗戶旁的水平橫欄上，遮住太陽光,讓太陽的像顯示在一張白紙上(應使紙和太陽光垂直),用尺量出這個圓形光斑的直徑d,再量出像到小孔的距離l,然后按下式計算,就可得太陽直徑D:
D=sd/l (s是太陽到地球的平均距離,其值為1.49×1011米)
現代科學測定,太陽的半徑為6.90×108米.如果你仔細地做,會得出誤差小于1%的數值來.
可見,普通人只要掌握科學方法,在地球上也可以量出太陽的直徑.
.
數據記錄
d 1.55 2.15 0.80 1.34 0.80 1.40
l 146.1 196.5 90.0 146.1 91.0 140.0
d/l 0.0106 0.0109 0.0088.9 0.0092 0.0088 0.0100
l 146.1 196.5 155.67 176.20 159.51 141.30
d 1.55 2.15 1.66 1.66 1.77 1.62
l/d 94.26 91.39 93.78 99.55 90.12 87.22
d/l
D=Ld/l
實驗創新點介紹
1、對小孔大小的探究。
小孔的線度要遠小于物體的幾何尺寸。當小孔太大時，光班重疊變得非常明顯，像已經變得完全失真，這時在光屏上呈現的是小孔周圍擋光部分的影子。這里我們應該注意到，在小孔能夠保證光的直進性的前提下，也并不是孔越小越好，孔太小會使通過小孔的光線太弱，因而成的像太暗，使我們無法看清像。據我實驗探究所得，該實驗孔在.0.35cm較好。
2、因地制宜，我們南山綜合實驗樓窗戶邊的水平橫欄適合放置厚紙板，這方便實驗操作。
3、使學生走出實驗室做實驗，打破學生思維中實驗只能在實驗中做的定勢，啟發學生對生活問題的思考。
實驗注意事項
1、由于小孔成像在亮光處不是非常清晰，中學生在對象直徑測量可能有較大誤差，因此該實驗對數據的平行性不做精確要求。主要使學生掌握小孔成像的原理和方法。
2、在實驗中要注意學生對眼睛的保護，不要用眼睛直視強光，也不要長時間進行實驗。
3、若要測量更加精確，量小孔到像的距離時，可把一根線的一端壓在小孔邊上,將另一頭拉到像處,然后量出這段繩子的長度;量像的直徑時,可先在像的兩邊用細鉛筆引出兩條平行線,然后仔細地量出兩線間的距離.
實驗分析
該實驗步驟簡單，實驗器具也很常見，只要天氣較好，就能開展實驗。能使學生充分與自然接觸，提高學生探究自然的熱情。用一種簡單的知識，解決一個看似自己根本不可能解決的問題，增強學生的自信心，激發學生對科學知識學習，并使學生和理解。可以向學生舉“墨子和他的學生 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "歡迎登陸21世紀教育網" \t "_blank )，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗”這一材料，能增強學生對民族文化的認同感和自信心。該實驗作為一簡單的光學實驗，能使學生對光學實驗有初步認識基礎。

展開更多......

收起↑