模拟“海市蜃楼”现象

研究人员 初二 10 班 黎殷妍 苏适 肖凡 梁敏婷 张芷君 戴琦 指导老师 周少芬 所谓楼台 所谓海市 大抵皆因山川之气掩映日光而成 固非蜃气 也非神物 这是明代陆容在其著作 菽园杂记 中的话 这短短的一句 揭 示蜃景形成的大气条件 也指出所谓 蜃景并非神物 清代文学家蒲松龄的 山市 也把山中蜃景描绘成一幅奇 异的图画 1988 年 6 月 17 日 我国首次拍 摄到了 海市蜃楼 的现场实况 当 时海面上出现了一座座的高楼大厦 桥梁等奇观 在沙漠中 迷路的人缺水缺粮 忽然看见了绿洲 但走近了却 发现原来只是海市蜃楼的幻像 空欢喜一场 这就是海市蜃楼 是大自然跟 我们玩的魔法 古人大多不知蜃景的形成原因 竟将其作为神仙显灵 跪拜祷告 其实 这是由于光从一种介质射入另一种介质时 它的传播方向一般会发生改变 这种现象就叫做光的折射 海市蜃楼的成因是光线在空气中被折射 再加上 全内反射的结果 通过制作 海市蜃楼 现象模型 探究 海市蜃楼 现象的形成过程 及了解光的折射现象 1 准备 250mL 烧杯两个 高 28mm 宽 48mm 型的白铁皮挡板一个 60 10 平方毫米白铁皮一块 红色纸一张 食盐 搅拌棒 酒精灯 水 化 学纯盐 2 分工 黎殷妍 梁敏婷 张芷君 戴琦负责做实验 肖凡负责照相 苏适负责 记录 3 步骤 我们参考物理实验册中提供的做法来进行 实验 制作饱和溶液 在烧杯中加水和食盐 不断用搅拌棒搅 拌 然后放在酒精灯上加热 在加热的时候 戴琦正在搅拌盐水 我们也适当的增加盐的分量 为了要保持烧杯中有食盐未溶解 所以在老师 的指导下 我们在盐水的基础上加上化学纯盐 制成饱和溶液 放入白铁皮挡板 我们把饱和溶液加热至沸腾后 把饱 和溶液倒进另一只 250mL 烧杯中 高出挡 板 5mm 我们需要把 形的白铁皮挡 板放进饱和溶液中 这成为我们这次实验 中的一大难点 因为挡板的底座部分和垂 直的部分很容易分离 一放进饱和溶液里 就塌下来了 我们试了很多次都失败了 可是我们想到了把垂直的部分调转过来 用另一边嵌 入底座部分的中间 刚好卡住了 我们再把挡板小心翼翼地放进饱和溶液中 制作扩散层溶液 这是我们全组成员都认为困难的一个步 骤 要将被清水浸湿的布盖在烧杯中饱和溶 液的表面上 往杯中倒水 之后还要把白布 轻轻地拉出来 虽然是难度很高 但是我们 还是克服了这个困难 我们曾经试过用绒面 的布 但布湿水后太重了 直接下沉 溶液 从旁边渗上来 我们也打算用药棉 后来我 们想到了用塑料袋 塑料袋既轻又薄 而且 绝不会渗水 所以我们就把装盐的保鲜袋剪了一部分 出来 刚好能盖住烧杯杯口 因为烧杯壁上有水 把塑料粘在杯壁上 饱和 肖凡在搅拌饱和溶液 张芷君往烧杯里加盐 溶液不容易渗出来 我们把塑料一点一点往下推 知道贴近饱和溶液表面 用另一个烧杯沿烧杯壁往杯中慢慢地倒水 再从旁边把塑料拉出 这样就能 形成具有明显的不同折射率梯度 不均匀的介质 的而又较恒定的扩散层溶 液 4 结果 按实验册上的做法可以看到图一的景象 我 们的做法不同于物理实验册的做法 我们使红纸 做成的三角形的一条边与饱和溶液和清水的界面 垂直 看到了两个三角形的像重叠在一起 说明 不同折射率的扩散层使一个三角形实物形成两个 三角形的像 黎殷妍 通过这次探究 海市蜃楼 现象 我体会到做科学实验要有一丝 不苟的精神 如果缺少耐性就会导致实验的失败 同时也需要同学们的分工 合作 组员的分工很重要 这才有协调性 这次实验是我明白原来造成 海 市蜃楼 现象是如此简单 不禁感到科学是这般神奇 苏适 我在这次的实验中体会到科学的创新精神是非常重要的 我们这次 实验虽然按物理实验册做法去做 可是我们都在实验册的做法的基础上 大 胆地加上了自己新的想法 做法 才使我们克服实验中的种种困难 我们在 做其他事的时候也要有这种创新的精神 不能在一种方法上钻牛角尖 这样 才能使我们学得更多 肖凡 这次的实践活动 我们小组制作了 海市蜃楼 的模型 通过实践 我 们体验了 海市蜃楼 的奥妙 明白了 海市蜃楼 是由于光的折射产生的现 图 1 象 同时了解了合作的重要性 再实验中 挡板成了我们实验的主要困难 由于 挡板的稳定性不是很好 经常脱离嵌痕 歪向一边 导致我们总是要扶正它 因 此 在挡板上面我们费了较多的时间 在实验中 我们还发现 在 将布慢慢放 如烧杯 这个步骤中 用塑料代替布 做出来的效果好得多 从中 我们明白了 做实验要有创新精神 梁敏婷 通过这次综合实践我收益匪浅 在实践的过程中 我们学会了互相 合作 互相帮助 互相谅解 学会如何面对失败 失败乃是成功之母 一次 的失败并不代表一切 而是代表你为成功打下基础 一直往成功的道路迈进 其实在进行实践活动中 我们几个同学也会有不同的意见 有时还会闹 矛盾 甚至吵了起来 其实 我们知道大家都是为集体好 因此 这些小小 的吵闹很快就会结束 并且增进了我们之间的友谊 在实践中 制造两层明 显的不同折射率梯度 不均匀介质 的 而又较恒定的扩散层溶液这个环节 是非常考验我们之间的配合 在此更能体现出我们的合作性 戴琦 经过全组成员的努力终于使 模拟 海市蜃楼 现象的实验获得成功 不过实验其中可说是历尽艰辛啊 例如 当板放入水中总是倒塌 其中经历 了十几次失败 还有就是棉布浸湿后过重总是滑落入杯内 最终我们想到利 用塑料纸来代替 经过这次实验我明白到做实验时一定要灵活变通 更懂得了 每件事的成功都离不开集体的合作 张芷君 通过这次实践活动 使我明白了科学实践为何需要有耐性与创新 精神 在制造饱和溶液是 要不断地搅拌 加盐 加热 最显出耐性的重要 而在实验的工具上也具有创新精神