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制作投影燈

2024-12-31 00:00:00盧杰

奇奇在科技館游玩時,發現展館的一處地面好像變成了一片海洋,幾種不同的魚在地面上游來游去,生動極了,經過仔細觀察,奇奇發現這些圖案來自上方的投影燈.投影燈可以將圖像、文字和視頻進行放大投影,在日常生活中有著廣泛的應用.如路邊的廣告投影燈、車輛的迎賓燈等.

投影燈結構

投影燈一般是由光學系統、電學系統、散熱系統等構成的,光學系統是投影燈的核心,傳統投影燈的光學系統包括燈泡、反射器、透鏡等組件,燈泡作為光源.通常采用氙燈或白熾燈,燈泡后裝有反射器,將燈泡發出的光變成平行光.透鏡將圖像根據使用需求進行不同程度的放大,電學系統為燈泡供電,對燈泡電流大小進行穩定控制.以保證燈光亮度的穩定性,散熱系統通常指投影燈內的風扇,可以將熱空氣排出,實現散熱降溫.

投影燈放大原理

投影燈之所以能夠將畫面放大,主要是利用了凸透鏡成像的規律.投影燈的鏡頭可以等效為一個凸透鏡,當物距在鏡頭焦距和2倍焦距之間時。在另一側距離鏡頭2倍焦距以外的地方可以得到倒立、放大的實像,在不改變鏡頭焦距時,想要得到更大的投影畫面,需要減小物距,增大像距,也就是讓物體靠近鏡頭,同時讓投影燈遠離作為光屏的墻面或地面.

制作簡易投影燈

奇奇找來廢棄的快遞箱、小手電筒、美工刀、透明塑料片、水彩筆、熱熔膠槍、凸透鏡、刻度尺等材料,按照以下步驟制作了一個簡易的投影燈:將快遞箱的瓦楞紙裁剪成長方形,并卷成一個長度為10 cm,直徑與凸透鏡直徑相同的小圓筒,用熱熔膠槍將凸透鏡固定在小圓筒一端,用瓦楞紙再制作一個稍大的圓筒,長度也為10 cm,剛好可以將小圓筒套人其中,按照大圓筒直徑,將透明塑料片裁剪成同尺寸圓片.用水彩筆在塑料圓片上繪制自己喜愛的圖像,并用熱熔膠槍將塑料圓片固定在大圓筒一端,最后將大、小圓筒按照圖1進行組裝,一個簡易的投影燈就制作好了,將手電筒放在塑料圓片后作為光源.調整投影燈到墻面的距離,就可以在墻面上得到一個清晰、放大的圖像了.

同學們也趕緊動手試一試,并探究如何改變投影圖像的大小吧!

[本文系2022年度河南省基礎教育教學研究項目“指向核心素養的初中物理跨學科實踐案例開發研究”(項目編號JCJYB2206010032)研究成果]

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