激活被尘封的投影仪

吴庆龙

在准备新人教版八年级物理第四章第5节《光的色散》这一节课时，遇到了一个大难题：光的色散实验所需的太阳光怎样获得呢？若是用平面镜反射引入法，总会受到时间和天气的影响；若是用手电筒做实验，现象往往不明显，只得到三种颜色的光。在苦苦寻找中，查阅了很多资料，《物理教学参考》中介绍了卤钨灯丝发的光跟太阳光很接近，并且被淘汰的老式投影仪使用的灯泡正是卤钨灯丝，于是在仓库里发现了这些宝贝——多个便携式投影仪，经过简单的清理和维修都能正常工作了，说到它们是宝贝，你或许不以为然，下面给大家说一说它在初中物理光学部分教学中的重要应用。

一、投影仪能够十分逼真地演示光的色散

因为准备课的原因，这一功能是最先发现的。用三棱镜演示光的色散十分简单，先手持一个三棱镜放在不放投影片的投影仪的正上方，然后缓慢地旋转三棱镜，就能在天花板或四周的白色墙壁上找到七色的彩带，一台投影仪可以满足四名同学同时进行实验，有十台就可以完成学生的分组实验。如果用水和平面镜演示光的色散效果也不错，只需要再借助投影仪最上面的平面镜模拟太阳光斜射到斜放有小镜子的水槽中，适当微调一下小镜子的角度在前面的白色墙壁上就可以得到七色彩带了。逼真的实验现象有助于学生认识太阳光是一种复色光，同时在实验中有助于培养学生的观察能力、合作意识，激发学生的学习兴趣。

二、投影仪辅助完成色光的混合规律的探究

学生在认识了白色的太阳光是由多种色光混合而成之后，便迫不及待地想知道其他色光是怎样混合的？解决这一问题的常用方法是学生直接用光的三原色演示器进行学生分组实验，但实际教学中发现效果并不理想，究其原因，就是实验的目的性不强，不知道怎样操作、观察什么样的现象？也就是缺少了必要的清晰引导，投影仪恰能很好地完成这一过渡衔接。我的做法是：先将红色、绿滤光片一半重叠放在投影仪上，学生在幕布或墙壁上就能观察到红光、绿光以及混合后得到的黄光，紧接着再用红色和蓝色、绿色和蓝色滤光片进行演示，依次又混合得到了粉红和青色光，以此感性认识为基础怎样才能得到更多颜色的光呢？然后简单介绍光的三原色演示器上有色光量的调节旋钮，这样的演示引导后学生再进行分组实验，效果很好。

三、用投影仪解开物体的颜色之谜

1.透明体的颜色

用带有铁夹的铁架台把三棱镜固定在投影仪上方的适当位置在前面墙壁上得到七色光带，再把红色的滤光片放在三棱镜和幕布之间的合适位置，会发现七彩色光消失了六个，只剩一个红光，然后引导学生分析，白色的墙壁相当于我们的眼睛，太阳光透过红色的镜片，只有红光进入了眼睛，所以眼睛判断镜片是红色的，再紧贴红色滤光片后面放一个蓝色滤光片，学生会观察到，刚才仅有的红光也没有了，七彩光全部消失，进而引导学生总结出透明体的颜色是由它透过的色光决定的。

2.不透明体的颜色

在墙壁上得到七色彩带的位置放一张红色卡纸，会发现七彩色光也消失了六个，只剩红光，然后再放绿色、黑色卡纸，对实验现象引导学生认识到红色的物体只反射红色光，白色的物体能反射所有的色光，黑色的物体能吸收全部的色光，学生深入讨论后得出不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。

四、投影仪还是一个活生生的实物教材

在学习新人教版第五章第二节《生活中的透镜》中“投影仪”这一环节时，可以让学生在阅读课本并能简单描述它的构造和作用后，可以对它进行“解剖”，让学生看到它的真面目，学生的学习兴趣定会十分高涨，它的主要构造也就一目了然。接下来更重要的就是展示它的成像特点——倒立、放大的实像，在探讨“正立”和“倒立”的问题时，学生的一番讨论后作出的猜想基本上各持一半，所以急需要通过演示实验验明正身，具体做法就是：把投影仪的平面镜向上翻至竖直状态，让像直接投到天花板上，通过观察投影片上的人物的头所朝的方向，再对比看一下天花板上像的头的朝向，学生顿时赞同了“倒立”的观点。这样比你讲多少遍，甚至是多媒体课件做的模拟效果都逼真有效。在得到倒立、放大的像之后，还可演示放大的效果是可以调节的，调节支架上的旋钮可以改变物距和像距，从而得到更大的清晰实像，有助于学生建立物距、像距的概念以及凸透镜成像规律的感性认识。所以说，投影仪理应在实验室中存放和使用，而不应该被冷落在仓库的一角。

五、投影仪可以直观地演示光沿直线传播

光沿直线传播的规律，可以采用激光手电和小喷雾器或浑浊的水来完成光在空气、液体中的传播的分组探究，如果再有效果明显的演示实验作辅助，定会起到事半功倍的效果，在投影仪放透明胶片的位置放一张扎有几小孔的不透明硬纸片，然后在投影仪与幕布之间某些区域用小喷雾器喷几下水雾，学生立即能观察到光在空气中是沿直线传播的，同时启发学生说出生活中的类似实例，如大雾天看到的车灯的光束。

六、投影仪可以对比镜面反射和漫反射

学习了光的反射后，学生对生活中的反射现象哪些属于镜面反射？哪些属于漫反射？它们有什么特点？怎样区分和利用它们？这一系列的问题弄不清，理不明。课本上又没有介绍效果较好的对比实验，用投影仪可以完成这一演示实验，具体做法是：在幕布上先固定好一个小镜子，让投影仪倾斜照到幕布和小镜上，学生会观察到经小镜子反射的光被集中反射到旁边的墙壁上，并且亮度很高，但是经幕布反射后没有得到这样的亮斑，由此学生可以获得镜面反射的光会集中定向反射而漫反射的光被发散到各个方向。学生获得了这种感性认识，有助于思考哪一种反射的光更容易射向在座的每一个同学的眼睛里？哪一种反射会引起刺眼的感觉？进而理解光污染。

七、用投影仪可以演示会聚作用和发散作用

在投影仪上放一张扎有一两行小孔的硬纸板，调整方向可在幕布上得到两行光斑，把凸透镜放在平面镜与幕布之间的合适位置上可以观察到两行光斑向中间靠笼，从而得到凸透镜对光有会聚作用；同样把凸透镜换成凹透镜，观察到的现象是两行光斑的间距变大了，调凹透镜的位置可以使间距更大，从而引导学生总结出凹透镜对光有发散作用。

总之，这个盛行于九十年代而后被多媒体投影取代的老式投影仪虽然早已经被其他学科给遗忘或废弃，但在物理学科中仍是一个多面手能够完成投影以外的许多物理实验功能，尤其在光学的学习中，所以我們物理教师都应该爱护它、保养它，充分地利用它给我们的学生解惑释疑。

（作者单位 山东省东阿县第五中学）

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