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全日制普通高级中学教材第三册(人教版)29页关于红外线热作用的教学中缺少演示仪器,教学大纲也明确要求应做出“红外线的热效应”的演示实验,为此,我设计制作了“红外线”多功能演示器,其演示效果很好,现介绍如下:
一、制作材料
金属盒、玻璃管、铁丝,小铁球、胶塞、凹凸面镜、木板、沸腾球、红外线灯泡、平底烧瓶、含碘二硫化碳溶液。
二、特点
最显著的特点是具有热效应。
三、用途
供初、高中物理教师做演示实验和学生分组实验。
1.研究热源具有一种看不见的有显著热效应的射线——红外线。
2.研究红外线在同一种介质中是沿直线传播的。
3.研究红外线跟可见光一样遵守反射定理。
4.演示不同颜色物质吸收热的本领不同。
四、制作方法
取一罐头盒,侧面上下焊一个戴丝的炳和气嘴子,盒的一面光亮而另一面是光泽的黑漆面。在气嘴上塞一个带直角玻璃管的胶塞,玻璃管两端开口,管径2毫米,水平部分长30厘米,并附一个刻度鲜明的直尺,即成为一个简单的红外线接收器。
做长、宽500×140mm2的木板两块,分别卡上双轨铝槽,用合页连接成1000mm长的底座,再做长、宽250×140mm2和250×120mm2的木滑板两个。将做好的红外线接收器和一个直径为150mm的凹凸面镜分别安装在两个滑板上,并放在底座两端,凹凸面镜能随时取、上。
用直径约为15mm的小铁球做红外线光源。在凹凸面镜前安装一个铁丝支架,当把小球放在支架上时,要使小球处于凹凸面镜的焦点上。
五、使用方法
1.在玻璃水平处封一段带色的液柱,然后按图一装好。把小铁球烧热,放在支架上,就会看到液柱向外移动。这是因为从小铁球发出的红外线被罐头盒的黑色面吸收,使里面封闭的空气受热膨胀就推动着液柱向外移动,说明烧热的小铁球是在向外发射一种看不见的有显著热效应的射线——红外线。
2.如果在铁盒与小球之间挡一块木板,则玻璃管中的液体就停止向外移动,由此说明红外线在同一种介质中是沿直线传播的。
3.在图一的演示中如果取下凹凸面镜则液,柱也不向外移动、或移动缓慢。再装上凹凸面镜,则液柱又显著向外移动,从而说明红外线和可见光一样遵守反射定律。
4.把平底烧瓶里注入含碘的二硫化碳溶液,在底座两端的滑板上分别安装好红外线灯泡和乙醚小球,使小球的一端放在平底烧瓶的焦点上(如图二所示)。当接通220V电源后,红外线就射到烧瓶上,因二硫化碳溶液能吸收可见光,只让红外线通过,所以烧瓶的焦点上有很高的温度,使沸腾球受热汽化而向另一端移动,说明在可见光波范围外还存在看不见的红外线。
5.在底座两端分别安上红外线灯泡和接收器(铁盒)如图三所示,接通220V的电源时,灯泡发射出的红外线射到黑色面时,玻璃管中的液柱向外移动,铁盒反面液柱也向外移动,但在相等时间内要缓慢一点,从而说明黑色面吸收热比白色面强。
一、制作材料
金属盒、玻璃管、铁丝,小铁球、胶塞、凹凸面镜、木板、沸腾球、红外线灯泡、平底烧瓶、含碘二硫化碳溶液。
二、特点
最显著的特点是具有热效应。
三、用途
供初、高中物理教师做演示实验和学生分组实验。
1.研究热源具有一种看不见的有显著热效应的射线——红外线。
2.研究红外线在同一种介质中是沿直线传播的。
3.研究红外线跟可见光一样遵守反射定理。
4.演示不同颜色物质吸收热的本领不同。
四、制作方法
取一罐头盒,侧面上下焊一个戴丝的炳和气嘴子,盒的一面光亮而另一面是光泽的黑漆面。在气嘴上塞一个带直角玻璃管的胶塞,玻璃管两端开口,管径2毫米,水平部分长30厘米,并附一个刻度鲜明的直尺,即成为一个简单的红外线接收器。
做长、宽500×140mm2的木板两块,分别卡上双轨铝槽,用合页连接成1000mm长的底座,再做长、宽250×140mm2和250×120mm2的木滑板两个。将做好的红外线接收器和一个直径为150mm的凹凸面镜分别安装在两个滑板上,并放在底座两端,凹凸面镜能随时取、上。
用直径约为15mm的小铁球做红外线光源。在凹凸面镜前安装一个铁丝支架,当把小球放在支架上时,要使小球处于凹凸面镜的焦点上。
五、使用方法
1.在玻璃水平处封一段带色的液柱,然后按图一装好。把小铁球烧热,放在支架上,就会看到液柱向外移动。这是因为从小铁球发出的红外线被罐头盒的黑色面吸收,使里面封闭的空气受热膨胀就推动着液柱向外移动,说明烧热的小铁球是在向外发射一种看不见的有显著热效应的射线——红外线。
2.如果在铁盒与小球之间挡一块木板,则玻璃管中的液体就停止向外移动,由此说明红外线在同一种介质中是沿直线传播的。
3.在图一的演示中如果取下凹凸面镜则液,柱也不向外移动、或移动缓慢。再装上凹凸面镜,则液柱又显著向外移动,从而说明红外线和可见光一样遵守反射定律。
4.把平底烧瓶里注入含碘的二硫化碳溶液,在底座两端的滑板上分别安装好红外线灯泡和乙醚小球,使小球的一端放在平底烧瓶的焦点上(如图二所示)。当接通220V电源后,红外线就射到烧瓶上,因二硫化碳溶液能吸收可见光,只让红外线通过,所以烧瓶的焦点上有很高的温度,使沸腾球受热汽化而向另一端移动,说明在可见光波范围外还存在看不见的红外线。
5.在底座两端分别安上红外线灯泡和接收器(铁盒)如图三所示,接通220V的电源时,灯泡发射出的红外线射到黑色面时,玻璃管中的液柱向外移动,铁盒反面液柱也向外移动,但在相等时间内要缓慢一点,从而说明黑色面吸收热比白色面强。