模拟“海市蜃楼”现象

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1、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，

2、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、6010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。制作饱和溶液戴琦正在搅拌盐水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

3、加热，在加热的时候，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。放入白铁皮挡板张芷君往烧杯里加盐 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，制作扩散层溶液肖凡在搅拌饱和溶液这是我们全组成员都认为困难

4、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、结果图1

5、 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

6、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

7、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：

8、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。正是因为我们具有耐心与创新精神，才使这次实践活动取得成功。教师点评：在模拟“海市蜃楼”现象实验过程中，处处闪烁着同学们创意精神，同时根据实际进行大胆改革实验装置，在实践中学会解决问题能力，从中提高 兴趣，增强了学习自主性，也培养了团队合作精神。