内容正文:
设计潜望镜
知道潜望镜利用光的反射原理工作。
能设计潜望镜方案,选择合适材料,画出设计图,尝试组装简易潜望镜。
了解古代利用光反射的技术,体会光的反射在生活中的应用。
01
02
03
学 习 目 标
潜水艇在水下,怎么观察水面上的船只?下水道检修人员,如何不用下井就能看到管道内部?
情 境 导 入
潜望镜的用途
潜望镜在科学研究和国防建设上有很多用途。
探索
科研工作者:地下室观察火箭发射、在保护墙内观测有放射性危险的实验
潜艇:水下航行,观察水面情况
新 课 探 究
潜望镜的用途
潜望镜在科学研究和国防建设上有很多用途。
探索
捉迷藏观察同伴 观察鱼缸小鱼进食
光沿直线传播,本身不能拐弯,潜望镜是怎样让光拐弯的?
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潜望镜的用途
探索
《淮南万毕术》记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”
含义:高处悬挂一面大镜子,下方放一盆水,利用镜子和水面的反射,就能看到四周景物。
资料
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潜望镜的用途
这个古代装置和潜望镜有什么相同原理?
探索
相同点:都利用光的反射,平面镜改变光的传播路线。说明早在公元前 2 世纪,我国古人就掌握镜面反射原理。
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任务:设想潜望镜的使用场景,利用光的知识,设计并制作潜望镜,能清晰观察外界物体。
任务:设计制作潜望镜
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制作要求:
1. 使用生活中常见材料;
2. 使用生活常见工具;
3. 能清楚观察目标物体或现象。
任务:设计制作潜望镜
制作潜望镜,核心部件是什么?平面镜怎么摆放才能让光顺利拐弯?
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活动 1:探索平面镜摆放方法
观察潜望镜外形,制作 “之” 字形通道,在两个转角放置平面镜。
探索
⚠提示:判断平面镜摆放位置与角度的 2 个标准。
1. 从通道一端,能看到另一端的物体;
2. 手电筒光从一端射入,能从另一端顺利射出。
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活动 1:探索平面镜摆放方法
探索
光沿直线传播,为什么潜望镜可以让光拐弯?
利用平面镜反射光,改变光的传播方向,实现光的拐弯。
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活动 1:探索平面镜摆放方法
探索
潜望镜一共要让光拐几次弯?
2 次反射,光拐 2 次弯。
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活动 1:探索平面镜摆放方法
探索
平面镜要摆放成多少度?
平面镜与通道侧壁呈45° 角。
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活动 1:探索平面镜摆放方法
画图任务:
在图中标出平面镜摆放位置、角度,用直线 + 箭头画出光的行进路线。
探索
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活动 2:选择材料与工具
可选材料:
PVC 塑料管 / 纸盒、长方形平面镜、胶带、硬卡纸。
可选工具:
剪刀、美工刀、尺子、记号笔。
探索
不同用处的潜望镜要用不同的材料!
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活动 2:选择材料与工具
探索
纸盒和塑料管道,哪一种更适合做潜望镜通道?为什么?
纸盒容易裁剪,方便调整镜子角度,适合课堂制作;塑料管更坚固,但开孔难度更高。
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活动 3:完成潜望镜设计记录单
探索
潜望镜用途:躲在桌子下方观察讲台;模拟潜水艇观察水面;观察下水道内部。 设计图
制作材料:长方形平面镜 2 块、硬纸盒(牙膏盒)、透明胶带。
制作工具:剪刀、直尺、记号笔。
⚠记录要求:标注零件名称、尺寸、材质。
新 课 探 究
一、潜望镜原理:光的反射,平面镜可以改变光的传播方向。
二、简易潜望镜结构:Z 形通道,两块平面镜,与通道成 45° 角,光发生两次反射。
三、 工程设计流程:确定用途→选择材料→绘制设计图→动手制作→调试改进。
课 堂 总 结
谢谢!
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