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Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

Scratch 少儿编程 232浏览 0评论

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一、光的直线传播

 

我们的生活离不开光,光有一个很重要的特性就是,在同种均匀介质中沿直线传播,通常简称光的直线传播。与这个特性有关的一个非常著名的实验就是“小孔成像”实验。

 

在一张硬纸片的中心扎一个小孔,小孔的直径约三毫米,把它直立在桌子上,然后拉上窗帘,使室内的光线变暗。点上一支蜡烛,放在靠近小孔的地方。拿一张白纸,把它放在小孔的另一面。这样,你就会在白纸上看到一个倒立的烛焰。我们称它是蜡烛的像。

 

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

 

二、小孔成像的特点

 

1、小孔成的像是倒立的。

 

2、成像的大小与物体的大小是等比例的。

 

成的像与物体大小之比为(小孔到成像屏的距离)除以(小孔到物体的距离)

 

当d1 = d2时,像与物体大小相同,成像示例:

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 当d1 < d2时,像比物体大,成像示例:

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

当d1 > d2时,像比物体小,成像示例:

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

3、孔越小,成的像越清晰,但亮度较弱。

 

三、用Scratch模拟“小孔成像”实验

 

今天我们用Scratch模拟小孔成像实验,效果如下:

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

 

1、添加主要角色:蜡烛、小孔、投影屏、画笔1、画笔2、成像

 

2、根据蜡烛的初始位置与孔的位置,唯一确定一条直线,该直线就是光的传播路径,根据此路径,即可求得成像的位置。

 

根据直线公式y=ax+b,蜡烛的位置(x0,y0),孔的位置(x1,y1),

求得a和b的值,直线就唯一确定了。

a = (y1-y0)/(x1-x0),b = y1 – ax1。

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

求得,a和b后,即可画出光的传播直线,以及在纸板上的像的位置。

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

 

3、成像的大小

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

根据直线公式:h2/h1 = d2/d1,也就是说:h2 = d2/d1*h1

 

Scratch编程与物理-用Scratch学习“小孔成像”

 

用Scratch模拟小孔成像实验是不是很有趣呢,赶快动手试试吧~

 


 

我是吉米妈妈,我深知在人工智能时代,我要让孩子做一个创造者,而不是消费者,这样才有更好的未来。我对孩子从小进行编程启蒙,并不是要求他们长大去做编程,而是对创造力、逻辑思维能力、解决问题能力的培养,这些能力会让他们终身受益。

 

 

转自公众号:
吉米编程启蒙

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