3.三球仪项目研究报告.doc

激光四季的形成演示套材 项目研究报告 航空路小学 刘海洋 1.问题的提出 在进行四季是怎样形成的教学时，我们一般使用三球仪来演示太阳光在地球表面的直射与斜射。利用强光照射在地球仪上垂直立的杆子的影子来判断太阳的高度，进而知道地面的受热情况。但是，这样的实验，可见度太小。实验时，光线不能太强，太强刺眼；光线太弱看不出来影子。为客服这些缺点，我用激光笔发出的平行光来代替普通灯泡发光，利用激光笔以不同角度射在地面的光斑的变化来说明地面上光照角度的变化，进而认识光照射在球面上角度的变化。这样，即便于小学生理解，同时由于亮度不大，不会影响旁边小组的活动，又达到减小教具体积，简化教学准备的目的。 2.研究的主要目标和内容 为解决“太阳”光的照度与影子，学生视力保护的矛盾。用单向性好的激光棒代替普通灯，利用激光在地球仪上的光斑大小和亮度的变化，显示地面受热情况。使学生直观认识一年当中太阳直射的的变化和太阳对地面（尤其是两极地区）的太阳光照角度与强度的变化、也可以观察一天当中太阳的角度与影子（光斑）的联系。有利于学生理解夏季太阳直射点在北半球；冬季太阳直射点在南半球。也可以让学生看见早上和旁晚太阳照射地面角度小光斑大、中午太阳照射地面角度小光斑大。利用这套设备这些现象都可以方便的呈现在学生面前。 3.研究的方向和思路 关键是利用同样的平行发出的激光，在直射时光斑短小、斜射是光斑长而大的现象显示光照强度。同时利用地球仪在公转的时候由于地轴指向不变，可以看到激光直射的光斑在随着公转作南北方向移动。两极的光照和早晚的光照都是斜射。 激光棒照射在墙面（地面）的光斑与距离无关，与角度相关。 在拿激光笔照射地球仪时，利用磁铁的吸引力把激光笔固定在铁架上，也便于学生瞄准地球仪的操作。 4.研究的原理 1）平行光线与地面的夹角大时光斑小，反之，光线与地面的夹角小时光斑大； 2）地球仪在公转的时候由于地轴指向不变，可以看到激光直射的光斑在随着公转作南北方向移动。 3）平行激光照射在墙（地）面的光斑与距离无关。 4）利用磁铁把激光笔固定在铁架上，便于学生瞄准地球仪。 5.研究实验的步骤 1） 教师演示实验 打开三球仪上表示太阳光的三个激光棒，使他们其中的两个分别照在两极附近，一个指向地球仪的球心（表示太阳直射点）。然后推动手柄使三球仪转动。这是可以看到中间表示直射的在南北方向移动，两个两极附近的光在同时在南北方向移动并且光斑的大小也在改变。 由于地球模型较小，这里是用一只激光笔演示效果： 春分秋分直射在赤道 夏至直射在北回归线 冬至直射在南回归线 2）学生分组实验 可用大的地球仪来实验，这样由于地球仪较大便于学生瞄准操作。下面是使用一体器材化的器材实验效果图。 早上的阳光 傍晚的阳光 极地的阳光 小组实验时，也可以使用模型分开摆放的样式。这时，瞄准地心的激光光斑位置有变化。 地球仪的地轴倾斜一致，只要转动中间的激光笔对准地球仪的球心就可以演示太阳直射点的位移。 6.研究的结论 该项目在教学中能很好的体现地球在公转的同时，太阳光的直射点在南北方向的移动；他也可以体现两极附近太阳斜射情况的变化。便于学生理解四季的变化与太阳照射的关系。这个仪器既有利于分组实验，也有利于教师演示实验。 三球仪 4