论文部分内容阅读
一、项目背景
1.现有的光学实验箱都是以平行光源为中心，配合各种面镜和透镜进行几何光学的验证性实验，无法满足新教材关于色光混合和物体颜色等方面实验，也无法满足探究性实验，急需改进。
2.现有的验证性的凸透镜成像实验中，用蜡烛火焰为成像的物体，既污染环境，效果又不好，需要进一步改进。
3.现有的小孔成像因成像亮度低，都很不理想，需要进一步的改进。
4.如何由“验证性”实验改为“探究性”实验，是当前教具制作研究的热门话题，此光学实验箱在探究性实验上提供了几点理念。
二、项目结构
光学实验箱主要由下列器材组成：箱体、色光源、实验底座、各种色彩的透明体、各种色彩的半透明体、各种色彩的不透明体、小孔成像挡光板、不同焦距和不同直径的凸透镜、玻璃板、不同色彩的光屏和半透光屏。
1.色光源
色光源由196个高亮的发光二极管组成，发光颜色有红、绿、蓝三种色光，采用色光混合的原理得到所需要的各种色调不同的色光。每一个发光二极管的亮度和色调都通过单片机控制，所以此色光源除了提供各种色光之外。还可以构成各种不同的图案，在成像的实验中作为成像物体，实现了以点的组合去探究成像的理念。此“色光源”可以存储100个图案，供成像探究用，每个图案的形成可以实现按要求随时写入。关于色光源的外形图、电子控制部分的框图。
2.小孔成像控制板
为了探究小孔成像时成像现象和小孔大小及形状有何关系，笔者在一块挡光板上设计了一个转盘，用来改变孔的形状和大小。
三、科学原理
1.色光源采用了“色光混合”的科学原理，从而得到了各种不同的色光。
2.探究方法采用了“控制变量”的科学方法。
3.实验现象的设计采用了“由特殊到一般”的认知规律。
三、创新点
1.此光学实验箱以色光源为中心进行实验，填补了原光学实验箱以平行光为中心的空白，所以能够完成新教材中的一些光学实验。
2.色光源采用新型的发光材料，功率小、亮度高、色纯度好，既节能又环保。
3.采用现代的单片机技术。使色光源的色彩变化和图案变化快速灵活，用来满足不同的实验需要。
4.以点和点的组合构成成像物体去探究成像，为学生提供一种科学的探究方法，使其更容易发现规律。
1.现有的光学实验箱都是以平行光源为中心，配合各种面镜和透镜进行几何光学的验证性实验，无法满足新教材关于色光混合和物体颜色等方面实验，也无法满足探究性实验，急需改进。
2.现有的验证性的凸透镜成像实验中，用蜡烛火焰为成像的物体，既污染环境，效果又不好，需要进一步改进。
3.现有的小孔成像因成像亮度低，都很不理想，需要进一步的改进。
4.如何由“验证性”实验改为“探究性”实验，是当前教具制作研究的热门话题，此光学实验箱在探究性实验上提供了几点理念。
二、项目结构
光学实验箱主要由下列器材组成：箱体、色光源、实验底座、各种色彩的透明体、各种色彩的半透明体、各种色彩的不透明体、小孔成像挡光板、不同焦距和不同直径的凸透镜、玻璃板、不同色彩的光屏和半透光屏。
1.色光源
色光源由196个高亮的发光二极管组成，发光颜色有红、绿、蓝三种色光，采用色光混合的原理得到所需要的各种色调不同的色光。每一个发光二极管的亮度和色调都通过单片机控制，所以此色光源除了提供各种色光之外。还可以构成各种不同的图案，在成像的实验中作为成像物体，实现了以点的组合去探究成像的理念。此“色光源”可以存储100个图案，供成像探究用，每个图案的形成可以实现按要求随时写入。关于色光源的外形图、电子控制部分的框图。
2.小孔成像控制板
为了探究小孔成像时成像现象和小孔大小及形状有何关系，笔者在一块挡光板上设计了一个转盘，用来改变孔的形状和大小。
三、科学原理
1.色光源采用了“色光混合”的科学原理，从而得到了各种不同的色光。
2.探究方法采用了“控制变量”的科学方法。
3.实验现象的设计采用了“由特殊到一般”的认知规律。
三、创新点
1.此光学实验箱以色光源为中心进行实验，填补了原光学实验箱以平行光为中心的空白，所以能够完成新教材中的一些光学实验。
2.色光源采用新型的发光材料，功率小、亮度高、色纯度好，既节能又环保。
3.采用现代的单片机技术。使色光源的色彩变化和图案变化快速灵活，用来满足不同的实验需要。
4.以点和点的组合构成成像物体去探究成像，为学生提供一种科学的探究方法，使其更容易发现规律。