用現有儀器零件組裝光的折射\\反射演示器

人教版(2003年)高中物理第三冊P11“觀察全反射現象”，是采用半圓形玻璃磚來做演示實驗的。為了拓展該實驗，讓學生加深對教材內容的認識和理解，筆者設計了用水代替玻璃做該實驗的演示器。因制作有一定難度，實驗員韓獨石用現有儀器零部件，組裝成簡易演示教具。試做實驗，效果理想。現介紹給同行，供參考試用。

1 制作材料

玩具激光燈、有機玻璃培養皿(φ90)、平行板電容器介質板(φ230)、鐵架臺、磁鐵塊、鐵皮條、有機玻璃片、黑色紙、螺桿螺帽、清水、凡士林、有機膠。

2 制作方法

1)蓋上培養皿蓋，在側壁距蓋上邊緣0.3cm處鉆一注水小孔;在培養皿盒外部兩側底部粘兩塊鉆有小孔的有機玻璃固定片;打開培養皿擦凈其內外后，在皿蓋內側壁上均勻地涂上一層凡士林，然后慢慢旋著合上皿蓋(注意讓注水小孔通透)使其密封良好。

(2)用黑色紙剪制一φ170圓形黑色紙屏，將其貼在平行板電容器介質板(φ230)中心。用量角器、直尺在黑色紙屏周圍介質板上畫上角度刻度線，并標上度數(0°、45°、90°、45°、0°、45°、90°、45°、0°);在圓形黑紙屏上沿標度0°-0°和90°-90°的方向畫上白色十字線;將培養皿放在紙屏上(注水小孔口朝上，皿底中心與十字線中心重合)，在介質板上對準有機玻璃固定片上的小孔鉆上小孔，然后將螺桿穿過小孔，旋上螺帽固定。

(3)用鐵夾夾持介質板手柄，將鐵夾固定在鐵架臺上(注意使白色十字線水平和豎直);用注射器從小孔往培養皿注入清水(水面與水平白色線重合為止);慢慢旋轉培養皿蓋，使皿盒、蓋側壁小孔錯開，將水密封于培養皿內。

(4)在12×2cm的鐵皮上距一端3cm和6cm處打兩個小孔，以6cm處小孔為中心，兩側0.6cm處對折成U型激光燈夾;將激光燈夾入其中(使燈尾凸部嵌入一孔，開關按鈕嵌入另一孔)后，置于介質板面適當位置處，用磁鐵塊在介質板背面吸引穩定。(圖1)

3 使用方法

(1)觀察光由空氣射入水中時的折射現象

旋轉激光燈筒使開關按鈕從孔中旋出，這時燈夾壓緊開關按鈕(開關打開)，于是有紅色激光束射出。移動燈夾讓光束沿0°-0°線射入培養皿中，然后順時針旋轉移動燈夾，使入射角逐漸增大，在紙屏上觀察紅色折射光束及折射角的變化情況(注意讓光束貼近紙屏)。(圖2)

(2)觀察光由水中射入空氣時所發生的折射和全反射現象。

讓光束從培養皿的下部側壁沿0°-0°線射入培養皿中，逆時針旋轉移動燈夾使入射角逐漸增大，在紙屏上觀察紅色折射光束和反射光束位置和亮度的變化，以及全反射現象。(圖3)

4 教具特點

(1)取材容易，結構簡單，操作方便，現象明顯。

(2)利用了現有儀器零件，且開發了校本資源，制作成本低。

5 學生實驗探究

讓學生自找激光燈(市面上有賣的)，買一瓶純凈水(留取一半水)，用白紙作屏自己探究。培養他們獨立探究，自主學習的能力。

(欄目編輯王柏廬)