"隱形玻璃" 修訂間的差異
(已建立頁面，內容為 "<s4e> pid=264 show=原始設計者;簡介 </s4e> <table style='border:none'> <tr> <td style="vertical-align:text-top;"> <font size="4">當一平行光束斜向入…") |
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<td style="vertical-align:text-top;"> | <td style="vertical-align:text-top;"> | ||
| − | <font size="4"> | + | <font size="4">將玻璃浸入某未知溶液中，泡在溶液部份的玻璃彷彿隱形一樣，消失在溶液中。試探討此現象成因。</font> |
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<div style="border-style: double;"> | <div style="border-style: double;"> | ||
實驗材料： | 實驗材料： | ||
| − | *1. | + | *1.透明圓柱形塑膠桶(須有蓋子)1個 |
| − | *2. | + | *2.綠光雷色筆1支 |
| − | *3. | + | *3.量角器1個 |
| − | *4. | + | *4.玻璃燒杯200ml 5個 |
| − | *5. | + | *5.玻璃棒5支 |
| − | *6. | + | *6.油性細簽字筆1支 |
| − | *7. | + | *7.95%酒精1公升 |
| − | *8. | + | *8.矽油1公升 |
| − | *9. | + | *9.甘油1公升 |
| − | *10. | + | *10.水1公升 |
| − | *11. | + | *11.奶茶1杯 |
| − | + | ||
</div> | </div> | ||
| 行 43： | 行 43： | ||
== 現象說明： == | == 現象說明： == | ||
| − | + | 如影片一所示，將玻璃浸入某未知溶液中，泡在溶液部份的玻璃彷彿隱形一樣，消失在溶液中。影片右方燒杯內容物為水，左方燒杯內容物為某未知溶液。試探討此現象成因。 | |
<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bf/%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E5%9C%96%E7%89%871.png'/> | <img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bf/%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E5%9C%96%E7%89%871.png'/> | ||
| 行 51： | 行 51： | ||
== 初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）== | == 初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）== | ||
| − | *2. | + | *2.1思考玻璃棒插入溶液中為何會隱形? |
| − | *2. | + | *2.2若將玻璃棒插入水中會觀察到何種現象? |
| − | *2. | + | *2.3若是分別將玻璃棒插入酒精、甘油、矽油……等，又分別會觀察到何種現象? |
| − | *2. | + | *2.4若是將甘油與水以特定比例混合，再將玻璃棒插入此混合液中，會觀察到何種現象? |
| − | |||
== 設計實驗與執行 == | == 設計實驗與執行 == | ||
| − | *3. | + | *3.1針對2.2跟2.3的問題，分別將燒杯裝入水、酒精、甘油、矽油，此四種溶液，並分別插入一支玻璃棒，觀察玻璃棒在溶液中受折射而彎曲的程度與隱形的情形。 |
| − | **3.1. | + | **3.1.1紀錄觀察結果 |
**<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E5%9C%96%E7%89%873.png'/> | **<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E5%9C%96%E7%89%873.png'/> | ||
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| + | *3.2針對2.4的問題，將甘油與水以特定比例混合，並將玻璃棒插入其中，觀察玻璃棒在溶液中受折射而彎曲的程度與隱形的情形。甘油的比例分別以20%、40%、60%、80%此四種配置比例調配。 | ||
| + | **3.2.1紀錄觀察結果 | ||
| + | **<img src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E5%9C%96%E7%89%874.png'/> | ||
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| + | *3.3將水裝入塑膠容器至半滿狀態，並將容器倒置於桌面上(如圖一)，並用綠光雷射由水面下方向上照射，調整入射角度至出現全反射的臨界角，並記錄此臨界角，再根據司乃耳定律(Snell’s law)推算出水的折射率。另外再取任意兩個會出現折射與反射的入射角度，並記錄數據，根據司乃耳定律(Snell’s law)推算出水的折射率。若是雷射光在溶液中的路徑不明顯，可利用廷得耳效應(Tynall effect)，在溶液中滴入10滴的奶茶使光線便於觀察。 | ||
| + | **3.3.1紀錄觀察結果 | ||
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| + | **3.3.2推算水的折射率n。司乃耳定律(Snell’s law): | ||
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| − | + | *3.4重複3.3的實驗，分別將酒精、甘油、矽油裝入塑膠容器至半滿狀態，並分別求出此三種溶液的折射率。 | |
| + | **3.4.1紀錄觀察結果 | ||
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| + | **3.4.2推算酒精、甘油、矽油的折射率n。 | ||
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| + | *3.5重複3.4的實驗，將甘油與水以特定比例混合，分別將甘油濃度20%、40%、60%、80%此四水溶液裝入塑膠容器至半滿狀態，並分別求出此四種水溶液的折射率。 | ||
| + | **3.5.1紀錄觀察結果 | ||
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| + | **3.5.2推算甘油水溶液20%、40%、60%、80%此四種混合液的折射率n。 | ||
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| + | *3.6將水、甘油、四種甘油水溶液，共六種溶液的折射率作圖 | ||
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== 分析與結論== | == 分析與結論== | ||
| − | *4. | + | *4.1藉由現象的觀察，能思考背後可能的原因。 |
| − | *4. | + | *4.2藉由一系列的實驗，得出量化的結果。 |
| − | *4. | + | *4.3探討不同濃度的水溶液對折射率的影響。 |
| + | *4.4將實驗數據整理成圖表，繪製出其現象所表現的趨勢。 | ||
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== 教學目標與評量== | == 教學目標與評量== | ||
| − | *5. | + | *5.1應用司乃耳定律(Snell’s law )和反射定律計算出所需的物理量。 |
| − | *5. | + | *5.2善用廷得耳效應(Tynall effect)使光線更易於觀察，並練習配置特定濃度的水溶液。 |
| − | *5. | + | *5.3由實際操作中進一步了解全反射的現象。 |
| − | *5. | + | *5.4了解混合溶液的濃度對折射率的影響與其中的關係。 |
| + | *5.5讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。 | ||
| + | |||
==參考資料== | ==參考資料== | ||
| − | [1] | + | [1] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%98%E5%B0%84%E7%8E%87 |
| + | |||
| + | [2] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%96%AF%E6%B6%85%E5%B0%94%E5%AE%9A%E5%BE%8B | ||
| + | |||
| + | [3] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E5%85%A7%E5%8F%8D%E5%B0%84 | ||
| + | |||
| + | [4] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BB%B7%E5%BE%97%E8%80%B3%E6%95%88%E6%87%89 | ||
於 2019年6月13日 (四) 21:42 的修訂
原始設計者：彰師大
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將玻璃浸入某未知溶液中，泡在溶液部份的玻璃彷彿隱形一樣，消失在溶液中。試探討此現象成因。
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實驗材料：
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現象說明：
如影片一所示，將玻璃浸入某未知溶液中，泡在溶液部份的玻璃彷彿隱形一樣，消失在溶液中。影片右方燒杯內容物為水，左方燒杯內容物為某未知溶液。試探討此現象成因。
初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）
- 2.1思考玻璃棒插入溶液中為何會隱形?
- 2.2若將玻璃棒插入水中會觀察到何種現象?
- 2.3若是分別將玻璃棒插入酒精、甘油、矽油……等，又分別會觀察到何種現象?
- 2.4若是將甘油與水以特定比例混合，再將玻璃棒插入此混合液中，會觀察到何種現象?
設計實驗與執行
- 3.1針對2.2跟2.3的問題，分別將燒杯裝入水、酒精、甘油、矽油，此四種溶液，並分別插入一支玻璃棒，觀察玻璃棒在溶液中受折射而彎曲的程度與隱形的情形。
- 3.1.1紀錄觀察結果
- 3.2針對2.4的問題，將甘油與水以特定比例混合，並將玻璃棒插入其中，觀察玻璃棒在溶液中受折射而彎曲的程度與隱形的情形。甘油的比例分別以20%、40%、60%、80%此四種配置比例調配。
- 3.2.1紀錄觀察結果
- 3.3將水裝入塑膠容器至半滿狀態，並將容器倒置於桌面上(如圖一)，並用綠光雷射由水面下方向上照射，調整入射角度至出現全反射的臨界角，並記錄此臨界角，再根據司乃耳定律(Snell’s law)推算出水的折射率。另外再取任意兩個會出現折射與反射的入射角度，並記錄數據，根據司乃耳定律(Snell’s law)推算出水的折射率。若是雷射光在溶液中的路徑不明顯，可利用廷得耳效應(Tynall effect)，在溶液中滴入10滴的奶茶使光線便於觀察。
- 3.3.1紀錄觀察結果
- 3.3.2推算水的折射率n。司乃耳定律(Snell’s law):
- 3.4重複3.3的實驗，分別將酒精、甘油、矽油裝入塑膠容器至半滿狀態，並分別求出此三種溶液的折射率。
- 3.4.1紀錄觀察結果
- 3.4.2推算酒精、甘油、矽油的折射率n。
- 3.5重複3.4的實驗，將甘油與水以特定比例混合，分別將甘油濃度20%、40%、60%、80%此四水溶液裝入塑膠容器至半滿狀態，並分別求出此四種水溶液的折射率。
- 3.5.1紀錄觀察結果
- 3.5.2推算甘油水溶液20%、40%、60%、80%此四種混合液的折射率n。
- 3.6將水、甘油、四種甘油水溶液，共六種溶液的折射率作圖
分析與結論
- 4.1藉由現象的觀察，能思考背後可能的原因。
- 4.2藉由一系列的實驗，得出量化的結果。
- 4.3探討不同濃度的水溶液對折射率的影響。
- 4.4將實驗數據整理成圖表，繪製出其現象所表現的趨勢。
教學目標與評量
- 5.1應用司乃耳定律(Snell’s law )和反射定律計算出所需的物理量。
- 5.2善用廷得耳效應(Tynall effect)使光線更易於觀察，並練習配置特定濃度的水溶液。
- 5.3由實際操作中進一步了解全反射的現象。
- 5.4了解混合溶液的濃度對折射率的影響與其中的關係。
- 5.5讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
參考資料
[1] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%98%E5%B0%84%E7%8E%87
[2] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%96%AF%E6%B6%85%E5%B0%94%E5%AE%9A%E5%BE%8B
[3] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E5%85%A7%E5%8F%8D%E5%B0%84
[4] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BB%B7%E5%BE%97%E8%80%B3%E6%95%88%E6%87%89
