摘 要:平拋運動軌跡的描繪是高中物理實驗教學的難點,教材中的嘗試描點法費時費力,容易對學生順利完成實驗造成負面影響.借助紫外光小車在涂有感光材料的紙板上現(xiàn)色畫圖的方法可巧妙解決這一難題.
關鍵詞:紫外光;感光材料;平拋運動軌跡
作者簡介:韓忠國(1974-),男,甘肅民勤人,大學學歷,中學一級教師,研究方向高中物理實驗改進與創(chuàng)新以及創(chuàng)新教育.
平拋運動軌跡的描繪是高中物理實驗教學的難點,教材中的做法是不斷反復調整帶孔的卡片 ,使平拋小球正好穿過卡片上的小孔 ,而不碰觸孔的邊緣 ,記下卡片上缺口的位置,即可描出軌跡上的一點.在課堂教學中發(fā)現(xiàn) ,學生每找一個準確點往往要經過多次重復調整 ,而要找出多個點跡 ,需要經過無數(shù)次反復嘗試調整 ,不僅費時費力,更易使學生產生厭煩情緒,失去做實驗的興趣.為了解決這一難題,筆者在教學過程中不斷探索解決的最優(yōu)方法,通過比較發(fā)現(xiàn),用平拋小車加毛筆直接在繪圖紙上畫軌跡最為方便快捷,但毛筆與繪圖紙之間的摩擦阻力較大,實驗效果不盡人意.偶然讀到秦洪銀老師在《中學物理》雜志上介紹的用紫外光做筆,可在涂有感光材料的紙板上現(xiàn)色畫圖的方法,深受啟發(fā),立即對平拋小車做了改裝,借助涂有感光材料的紙板呈現(xiàn)運動軌跡,用于課堂教學效果很好.具體做法如下:
1 制作紫外光源
準備一個體積小巧的紫外光驗鈔筆(鐘表店有售,選擇鑰匙扣式的),一個點觸式開關(點壓一次觸發(fā)開狀態(tài),再點一次觸發(fā)關狀態(tài)),拆開驗鈔筆,取出電路板,找到點觸開關的位置,用電烙鐵焊接兩根細引線,焊接到準備的點觸式開關上.
2 改裝平拋小車
取下平拋小車上的毛筆,用窄膠帶纏繞好紫外光源,使其剛好能塞進小車上的原毛筆孔,將開關固定到小車上便于操作的位置.
3 制作平拋運動軌跡呈現(xiàn)板
準備一塊寬度約為20cm的紙板,在上面涂上光致變色油墨,該油墨在室內不受陽光照射時呈現(xiàn)無色,當有紫外光或陽光照射時立即呈現(xiàn)紅色或橙、紫、藍等顏色,光照消失,顏色慢慢褪去.油墨涂層越厚,顏色保留時間越長,刷兩遍油墨,圖象可保留兩分鐘左右,呈現(xiàn)板可反復使用.
4 呈現(xiàn)軌跡, “取”下圖象
調整好平拋運動實驗裝置,打開開關,釋放小車,小車上的紫外光照射到紙板上,油墨變色,清晰地記錄下了小車運動的軌跡.取下呈現(xiàn)板,讓學生觀察平拋運動的軌跡.鋪平紙板,將方格化學板放到紙板上,用筆將軌跡描到化學板上,可進一步對平拋運動的規(guī)律進行探究.
這種用紫外光作筆,直接在感光紙板上畫圖的方法,構思巧妙,實驗新穎,畫圖方便快捷,能激發(fā)學生做實驗的興趣,收到了很好的效果.
參考文獻:
[1]秦洪銀.用光致變色材料描繪單擺的振動圖象[J].中學物理,2012,(11):40.