【做中学】第61期：奇妙的万花筒和潜望镜 / 开普饭

编者荐语：目前很多学生物理学习中不进行实验操作，只是在机械性“刷题”，这一现象在毕业年级显得尤为突出，这种“假实验”的恶果直接导致学生的动手能力越来越差。学习物理就必须要多动手，多思考，而不仅仅是做几道物理习题，那只会是“纸上谈兵”。近几年中考物理试题评价的导向就是在引领我们的课堂教学从“知识传递”走向“思维培养”的真正转型。“刷题”时代已经一去不复返了，必须引领学生进行“体验式学习”。“做中学”已经成为信息时代学生学习方式变革的必然选择，也是教师进行深度实践教学的最佳选择。

为此，微信公众号特推出《做中学》专栏，给大家推荐的是编者和学生这几年物理课改的一些典型案例，提供的实验素材可以作为一线教师很好的借鉴资料，也可以作为学生自主性探究式学习的参考资料。

《做中学》专栏主要有以下几个栏目：原创试题、创新实验、现象解析、参考答案、中考链接。由于编者能力和水平有限，加之时间仓促，难免存在一些纰漏，还望给予建设性的建议与帮助，谢谢您的不吝赐教。

【做中学】第61期：奇妙的万花筒和潜望镜

原创试题：在学习完“平面镜成像”之后，小展同学利用身边废旧材料制作奇妙的万花筒（图1）和潜望镜（图2），其中万花筒的原理是发生了_______，由于多个平面镜成_______而形成美丽的图案，而根据平面镜可以_______，军事上制造了潜望镜。

图1

图2

创新实验：奇妙的万花筒

（李展业)

创新实验：自制潜望镜

（李展业)

原理分析：万花筒的原理在于光的反射，而镜面纸代替镜子利用光的反射来成像的，组成等边三角形的镜子面互相反射折射堆积在一角的碎塑渣而形成规则的美丽图案，随着转动万花筒的通身，塑料渣的流动随机变化出千奇百怪的美丽花型，因此得名万花筒（图3）。

图3

潜望镜是利用平面镜成像原理，光的反射定律，反射光线与入射光线与法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”。光具有可逆性。光的反射现象中，光路上是相等的。水平上方的光线被上方倾斜放置与水平面成45度的平面镜反射竖直向下，再经过下方与水平面成45度的平面镜反射水平射出，在下方的眼睛就可以看到上方的物体（图4）。

图4

参考答案：光的反射；虚像；改变光路。

【中考链接】（2018·烟台）16．如图5描述的四个生活实例，属于光的反射现象的是（）

A．手影 B．池水“变”浅C．叉鱼 D．古书记载的“潜望镜”

图5

参考答案：D

（2019·烟台）21.汉代的《淮南万毕术》中记载：“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣。”（如图6）。请通过作图确定“大镜”的位置。

图6

参考答案:见图7

图7

（2013·烟台）21．A、B为某一发光点S发出的光线经平面长MN反射后的两条反射光线．如图8所示．试做出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置。

图8

参考答案:见图9

图9

（2016·烟台）21．如图10所示，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点．请你作出这条入射光线并完成光路图。（答案见图11）

图10

参考答案:见图11

图11

（2010·烟台）21．自行车是一种便捷的交通工具，它包含了许多物理知识．例如，自行车尾灯就包含了光学知识．它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意．尾灯的结构如图12所示，请在图中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点。（答案见图13）

图12

参考答案:见图13

图13

入射光线平行射人，反射光线平行射出，反射光线与入射光线方向相反。

（2019·济宁）17.如图14所示，一束光水平射入潜望镜镜口后，通过潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。（答案见图15）

图14

参考答案:见图15

图15

（2019·宁夏)15.阅读下面的短文，按要求解决问题：

2018—2019年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏。和以往不同，嫦娥这次登陆地在月球背面。月球背面电磁环境非常干净，无法直接接收来自地球的信号，所以在登月之前，先要发射一颗中继卫星保障通讯。2018年5月21日，嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继卫星发射升空进入距月球约6.5万公里的环月使命轨道。2019年1月3日早上 “嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极一艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区。地球、月球、中继卫星的位置如图16所示，这样地球上的测控站就可以通过鹊桥中继卫星与嫦娥四号探测器进行通讯了。

把中继卫星假想成一个平面镜，搭载控制信号的微波传播特点接近光。请你在图17中画出地面测控站A点与嫦娥四号探测器B点的通讯路径。