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也谈“浇不灭的蜡烛”实验改进

范文

江薇

摘要：“浇不灭的蜡烛”是一个让学生惊叹的演示实验，可以激发学生进一步学习相关知识的兴趣。在教学实践中，根据需要，对此实验的器材和操作步骤的加以改进，更好的展现实验现象，达到实验目的。

关键词：平面镜：玻璃板：成像

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1003-6148（2014）5（S）-0062-2

“浇不灭的蜡烛”是苏科版八年级光现象中平面镜一节中用于新课引入的演示实验。教材上对此实验有这样一段描述，“这是一张令人惊讶的照片，茶色的玻璃板后面有一支蜡烛，它竟然在水中燃烧！这是怎么回事？也许……”。有的教师在课堂教学中只是展示一张照片或播放一段视频。虽然省略了很多繁琐的准备工作。但这个环节的效果也将大打折扣。照片和视频可以是假的，是剪辑的。只有现场完成这个实验，才能最有效的发挥它的作用。但操作这个实验有一定难度，有许多细节需要注意。笔者对该实验进行了一些改进。并通过实际应用。取得了很好的教学效果，现叙述出来与各位同仁分享。

1 本实验的设计思想

1.1提高实验的可见度

笔者试图通过对该实验的改进，让坐在教室各个位置的学生都能较清楚的看见实验现象。

1.2增加实验的迷惑性

通过对实验器材和操作步骤的改进让学生觉得玻璃板后面的确有一只“被点燃的蜡烛”。再向烛焰浇水，发现蜡烛浇不灭。增加该实验的迷惑性。

1.3排除实验中多现象的干扰

突出主要实验现象，即水中有一支被点燃的蜡烛。尽量排除其他现象的干扰，如由于器材中的多个反射面而造成烛焰的像有重影。镜前其他物体在玻璃板中成像等。

2 实验器材的改进

为了叙述简洁，笔者将玻璃板前的物体命名为A，玻璃板后的物体命名为B。

2.1蜡烛

选择两根蜡烛比一根蜡烛好。烛焰是光源，成像比较清晰，蜡烛本身不是光源，成像会较暗，将一根蜡烛放在玻璃板后，观察起来更具迷惑性。选择两根基本相同的蜡烛，主要是长度相同，可将不同的蜡烛切成相同长度的。操作时，将蜡烛B放在玻璃板后，使其与蜡烛A的像完全重合，那么蜡烛A烛焰的像恰好落在蜡烛B上，犹如蜡烛B也被点燃了。蜡烛B与A的像容易重合，但蜡烛B的烛心（棉线）却很难与4烛心的像重合，这样蜡烛B看上去犹如有了两根烛心，容易露出破绽。可将蜡烛B的烛心全部剪去。（如图1）

2.2玻璃板

玻璃板不宜太小。否则学生很容易绕过玻璃板直接看到玻璃板后的景象，边长30至40cm的方形玻璃板较合适。

选择茶色玻璃板比普通的玻璃板好。蜡烛B是真的，而蜡烛B的烛焰是假的，是蜡烛4烛焰的像，反射入人眼的光相对少一些。看上去蜡烛B的“烛焰”似乎暗一些，如何使它看上去像真的呢？使蜡烛B本身透过玻璃板的光减少。茶色的玻璃可以做到。蜡烛B的“烛焰”有点暗，蜡烛B更暗，看上去较逼真。

将玻璃板放置在转盘上比放置在桌面上好。放置在桌面上，无法移动，由于光的直线传播，镜前用于遮挡蜡烛A的物体必然挡住玻璃板后的蜡烛B，坐在正前方的学生反而不易观察到实验现象。将器材放在一个转盘（一般用于餐桌上）上旋转，可以让各个位置的学生均清楚的看到实验现象。

实验时需将玻璃板竖直放置在转盘上，转盘会转动，如何将玻璃板稳固的放置很关键。可以选择两块较大的磁铁。吸在玻璃板的底部，放在转盘上即可实现。此方法不但简单易操作，而且可以使玻璃板垂直于接触面。

2.3玻璃杯

现场做实验不同于放视频。蜡烛A不能让学生看到，必须用一个物体将其遮挡住。由于讲台的宽度有限，蜡烛A不可能离玻璃板太远，遮挡物也同样，用什么样的物体遮挡看上去较自然呢？另一方面，无论用什么物体遮挡蜡烛A，这个物体都必然会通过玻璃板成像，这是我们不希望的。既然蜡烛B是放在玻璃杯中的。何不将蜡烛A也放在玻璃杯中？这样即便玻璃杯A通过玻璃板成了像，这个像也和玻璃杯B重合了，看不出来。

当然，玻璃杯是透明的，就这样将蜡烛4固定在玻璃棒A中是无法遮挡住它的。用不透光的白色卡纸在玻璃杯A的外面贴一半（对着学生的那一半）就可以挡住蜡烛A了。白纸的长同玻璃杯的高，宽同玻璃杯截面周长的一半。

玻璃杯内表面光滑，将蜡烛A在杯中点燃，烛焰A会通过玻璃杯A的内表面（相当于凹面镜）成像。这个像又会通过玻璃板二次成像。这样我们看到的蜡烛B的“烛焰”就有了明显的重影。可将玻璃杯A内表面的一半也贴上相同大小的白纸，和外表面白纸位置重合。这样可以有效的防止烛焰A通过玻璃杯A的内表面反射成像。

玻璃板不可能很大。坐在教室两侧的学生总可以绕过玻璃板直接看到蜡烛B，而发现它并没有被点燃。如何不让学生看到？可以将玻璃杯B的外侧和杯A一样贴上一半白纸。这样做，既可以防止学生看到蜡烛B的真实情况。又可以让杯A的像与杯B完全重合。镜前和镜后物体完全一样，让这个实验更像一个魔术。如图2所示。

3 实验的操作细节

演示此实验时。对点燃蜡烛A的时机是有讲究的。笔者有两种方法以供参考。

3.1事先点燃蜡烛A

可事先点燃蜡烛A，再用一个大纸箱将整套实验器材罩住。上课后，掀开纸箱，学生可看到玻璃板后有一个玻璃杯，杯中有一支“点燃的蜡烛”。向杯中浇水，看到蜡烛浇不灭。

3.2现场点燃蜡烛A

也可现场点燃蜡烛。但在学生面前点燃蜡烛A，是不合适的，这样做等于将魔术揭秘一半。可用一张大小合适的报纸搭在玻璃板上遮挡镜后的景象。上课前先将器材摆放好，将玻璃杯A和蜡烛A放在玻璃板后（靠近教师的一侧）。上课后，先将蜡烛4点燃，再将转盘转动180°，很自然的将A转到了玻璃板前面。再假装将蜡烛B点燃，由于有报纸的遮挡，学生无法发现教师只是做了个假动作。最后掀开报纸，呈现出玻璃板后的蜡烛B似乎被点燃了。向杯中浇水，看到蜡烛浇不灭。

这个实验，经过如此改进，更加奇妙，更加像一个魔术。让学生不易猜到原因，而带着疑问进行本节课的学习。使这节课的引入更加充分的发挥出它的作用。

（栏目编辑

王柏庐）

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