镜面范文10篇

时间:2023-04-05 12:21:38

镜面范文篇1

在混凝土工程中,砼构件的外观一般存在着气泡、露砂、缺角细裂缝等缺陷,其抗风化、抗碳化程度低,不仅影响了砼的耐久性,而且突出表现在表面粗糙,外观工艺相对较差,影响了砼的美观。不少地方为了达到美化工程,提高砼外观质量,对砼结构的外露表面进行了二次处理,但易剥皮脱落,未使砼的生产工艺得到根本性提高。随着砼施工技术和工艺的不断创新,在同等条件下,砼表面不仅达到镜面效果,砼的强度也有了一定的提高。我处试验室经过30余次试验,并在*市*东路立交桥东标段工程中,通过技术创新,工艺改进,总结探索出改善砼外观质量的施工方法,投资20多万元,从方型立柱入手,经过六次试浇,终于取得了成功,使砼施工在传统工艺上有了新的突破,技术上有了新的改进,开创了砼表面镜面效果的先例。

二、砼构件表面缺陷剖析及对策

2.1砼构件表面缺陷成因分析

根据施工经验总结,砼构件外观质量存在的缺陷,其主要成因是受砼的原材料,配合比的选择,外加剂与脱模剂的配伍,以及选用的模板和施工工艺等因素的制约。因此,只有通过优选砼原材料及外加剂来改善砼性能、通过优选模板来解决表面的平整度、通过改进脱模剂使砼表面具有光洁度等一系列方案,才能实现砼表面的镜面效果。

2.2砼原材料及外加剂对成品构件的影响及其对策

(1)水泥。实验表明,如果用高标号水泥配制低标号砼,则会使水泥用量过少,W/C增大,使用过程中砼表面因起砂而失去镜面效果的意义,如果用低标号水泥配制高标号砼,则会使水泥用量加大,砼收缩变形增大,直接导致砼表面微裂缝的产生,更谈不上砼镜面效果的问题,因此,合理选用与砼环境和砼强度等级相适应的水泥品种及标号十分重要;目前市场上的水泥品种较多,但由于水泥的种类不同,其性能差异较大,由于水泥的生产厂家不同,同一标号同一规格的水泥富余强度也相差很大。我处在镜面效果研究时,经比较分析,认为*市地产32.5级水泥性能可靠、指标稳定,确认选用。为砼镜面效果创造了第一基础条件。

(2)骨料。根据有关资料和施工实践,我们对砼骨料选用问题作了探讨。①粗骨料最大粒径。从经济角度出发,粗骨料最大粒径大,砼混合料坍落度相同时,单位用水量可降低,从而可节省水泥用量,但随粗骨料最大粒径增大,强度呈下降趋势;实验证明,碎石最大粒径从20毫米升到40毫米时,立方体强度下降14%~17%,而较接近砼在结构中的实际受力状态的棱柱体强度提高约46%~51%。粗骨料最大粒径增大造成砼强度下降的原因在于粗骨料增大,使界面过渡层结构弱化,砼中原始微裂缝特别是界面缝相对也较宽较长。这种弱化同时也会降低砼耐久性,所以国内外许多学者建议,配制高性能砼(HPC)最大粒径不宜超过20毫米,中等强度最大粒径不宜超过40毫米。②改善级配集料。骨料级配合理,能满足混凝土最大密实度的要求;在抗渗混凝土中可以加入一定数量粒径小于0.15毫米的细粉料,不仅可以使混凝土更加密实,而且可以堵塞混凝土表面的毛细孔,但掺量不宜过多,一般其重量宜占骨料总重量的6%~8%。为此,我们确定:砂选用级配在二区内;碎石选用5—31.5的连续级配的石子,为砼镜面效果创造了第二基础条件。

(3)配合比中外加剂的确定。

控制用水量。在水泥用量不变的情况下,W/C增大即用水量增加,砼成型后表面气泡孔增多,会直接导致砼表面粗糙。因此,在保证砼强度的前提下,尽量减少单位用水量,就必须解决砼和易性、流动性问题,而解决这二个问题的途径是:选用高效减水剂控制用水量、加大砂率,以增加砼坍落度。

解决砼和易性的理论基础是:加大砂率,就必须调整水泥用量;要保证水灰比不变,就应加入减水剂。

解决砼流动性的理论基础是:加大用水量或加入减水剂,以增加砼坍落度。而加大用水量,要保证水灰比不变,就必须调整水泥用量,但不经济;加入减水剂,一样保证水灰比不变。

通过以上分析,必须加入适量减水剂,而目前市场上减水剂的品种很多,我处经多次试验、比较和分析,确定选用:以萘磺酸亚甲基高级缩合物和特种保塑剂为主体的复合添加剂;①对于要求坍落度较小(40~70mm)的砼施工,配合比中掺JM-VI型减水剂;②对于要求坍落度较大(160~200mm)的砼施工,配合比中掺JM-II型减水剂;从而解决了缓凝、保坍、增强等一系列问题,为砼镜面效果创造了第三基础条件。

2.3模板对成品构件的影响及其选用

用普通钢模成型的砼构件,在拆模后,砼表面的接缝和油污明显,平整度和光洁度差,也直接影响砼构件的外观和耐久性。因此,砼表面要达到镜面效果,模板的选用十分重要。实践证明不宜选用普通钢模,宜采用竹胶板或自制钢结构定型大模板;但钢模相对笨重,投资大,表面磨光度要求高,而竹胶板质地较轻,表面自然光洁,只要按砼构件的断面下料拼装即可,无需复杂性制作,投资相对较低。经比较分析,我们选用了以竹胶板为主,定型模板为辅的施工方案,为砼镜面效果创造了第四基础条件。

2.4脱模剂对成品构件的影响及其研制

常用脱模剂,目前市场上的品种很多,它在构件砼形成中,易出现剥皮、脱落、露砂、锈斑等不良现象,直接影响了砼构件的外观和耐久性,为此,要使砼达到镜面效果,我们需要这样一种脱模剂:①具有最基本的脱模功能,②在砼构件成型后,表面必须高密度光洁,其平整度可与镜面玻璃相比,③砼构件成型后,在砼表面形成钢化型保护层,其硬度超过砼内在强度。围绕这一课题,我处经试验室多次实验,创造性地研制成以凡士林为主要原料的自制液体腊型脱模剂,集脱模、光洁、护面等一体,为砼表面达到镜面效果起到了决定性作用。我们称之为护面脱模剂。

三、砼构件镜面效果施工工艺

在分析了影响砼构件表面缺陷的原因,我们总结出具有镜面效果的砼其工艺原理:通过优选砼原材料及外加剂来改善砼性能、通过自制脱模剂使砼表面具有光洁度、通过改进砼施工工艺来克服砼表面缺陷等一系列工作原理来实现这一目标,从而使砼表面达到镜面效果。

3.1具有镜面效果的砼施工工艺,其工艺流程详见附表。

3.2改进模板的施工工艺,是克服砼表面缺陷达到镜面效果的途径之一

(1)竹胶板和托架的制作拼装。是砼表面达到镜面效果主要因素之一。在竹胶板制作过程中,必须保证边线平直精致;由于竹胶板与托架的拼装是通过螺栓直接联接,因此,板架之间连接的关键是:钻孔过程中孔眼划线、对位准确,板面无划伤、无开皮、无破裂等不良现象。

(2)竹胶板制作拼装后的缝、洞处理。模板初步成型后,客观存在板缝和洞眼,在大模板中还存在模板接缝错角、线性差等不良因素。如何最大限度地消除这些不利因素,使砼表面平整、光洁、无明显缺陷,也是砼表面要达到镜面效果的重要因素之一。我们所采取的方式是:A、在模板之间夹海棉,注意使海绵凹在模板平面以下1~2mm;B、对板缝、洞眼压玻璃胶,且突出板面,待硬结后,再用刨口铲平,如此循环修补数次,直至表面平整;C、必要时可在接缝处贴透明胶带;D、缝、洞处理后进行第一次全面找补。

(3)竹胶板面的护面脱模剂施工。良好的涂层是砼表面能否达到镜面效果的决定性因素。上脱模剂要求按油漆工工艺进行操作:用漆刷或柔质的粗毛巾醮脱模剂均匀擦拭二遍,使护面脱模剂涂层达到平整、光洁,无流坠,无纹迹;操作过程中,小件模板在板外操作,大件模板脱脚在板上操作,并按由前往后,由内向外的顺序进行。护面脱模剂擦拭后,模板面必须出现腊面状态,如局部达不到要求的必须返修,直至达到要求。方可保证镜面效果的实现。

(4)竹胶板安装。立模条件具备后,即进行模板拼装。安装前:要求对角缝夹海绵,防止漏浆;安装时,应尽量避免碰撞,防止板面被破坏;安装后:要求支架、模板稳定牢固,防止变形、偏位。

(5)验收找补。模板正面:要求平整、光洁,无划伤;角线规则,无缝洞;钢筋笼稳固,无颤动。模板背面:要求模板牢固,无隐患。验收后,对存在的问题进行第二次全面找补。

(6)拆模。为避免砼镜面效果被破坏,拆模过程中,应防止砼面被撞;个别部位要用107胶调制水泥进行处理。

3.3改进砼浇筑的施工工艺,是克服砼表面缺陷达到镜面效果的途径之二

(1)砼浇筑主要包括:配料、拌和、运输、入仓、平仓、振捣、擦模、养护、试块制作等几个方面。

(2)配料、拌和:由于料场上层砂料与下层砂料含水率不一样,冲洗石子与未冲洗石子含水率不一样,配料时要根据现场情况及时调整砼加水量,严格按配料单控制W/C。

(3)运输、入仓:防运距过长砼离析,防超高砼离析。

(4)平仓均匀、层厚适中。

(5)振捣、擦模:由于欠振会造成砼表面不实,过振则会导致砼浆上泛,表面无浆而麻面;因此,①在振捣过程中,不仅要防止砼欠振和过振,而且要严禁振捣器振碰到竹胶板,以免影响砼镜面效果。②砼浇捣过程中,入仓的砼浆不可避免的要溅到模板上,并且有可能形成初凝,仓内操作人员如不清理,则会使先后不同时间入仓的砼发生离散,砼在脱模后,由于溅点砼凝结不牢而脱落,形成麻面现象,而影响砼镜面效果。为此,要求操作人员随着浇筑高度的上升、位置的变化、不断用粗毛巾抹去溅点,保持模板面清洁。

(6)抹面:应经过多次的反复抹压和收光。

(7)试块制作:砼镜面效果形成后,不适宜破坏性检查,所以在砼浇筑过程中,应严格按规定置试块。

(8)养护:为避免砼镜面效果被破坏,拆模后,不宜用“水浇法”养护砼,要用聚乙烯薄膜将砼件包裹,以保持砼中原调和水不蒸发,形成自然真空养护。且在交工前应注意成品保护。

3.4砼镜面效果施工注意事项

(1)砼构造柱的施工。宜将模板拼装后采用吊装法入模,安装前应在钢筋笼上口用麻袋或其它柔软制品将钢筋笼包裹,同时在立柱的棱角位置绑扎三角木,以防入模过程中,板面被划伤,从而影响砼成型后的表面镜面效果。

(2)钢筋砼保护层的布置。由于钢筋保护层的需要,施工中需要设置垫块,正常垫块采用方型结构,但其拆模以后的表面有明显的痕迹,为此对现浇表面砼宜采用月牙形预制砼垫块,对立柱宜采用圆柱体内空垫块,从而最大限度地消除表面斑迹。

(3)模板和托架有钢、木二种,但无论是选用哪一种材料制作,均应根据模板所在砼构件的部位和竹胶板的性能对其挠度进行验算,以防发生涨模。

(4)巩固措施。为确保达到施工工艺效果。项目部要积极采取以下措施加以巩固:①加强人员技能培训;②加强生产过程控制、原材料筛选、配合比优化、模板制作安装、砼浇筑振捣、养护等。

四、砼构件镜面效果的效益分析

4.1效果评价

砼镜面效果的产生,相对于常规砼而言,不仅提高了砼的耐久性,延长了砼构件的使用寿命;而且它具有天然大理石的观感,美化了环境,相对于贴面砖装饰的砼来讲也节约了投资。为此,无论从经济效益上,还是社会效益上来讲,具有一定的推广价值。

(1)感观:砼表面色质均匀,具有天然大理石感观、砼表面光亮具有镜面效果。

(2)性能:高密度、抗渗、抗冻能力强。砼强度与常规砼相比提高15%左右;表面硬度可与钢化玻璃相比,抗碳化程度高。

(3)周期:由于砼表面无任何空隙、砂眼,抗风化能力强,其使用周期相对一般砼要长。

(4)质量:一次性成型,具有线性良好、无错角、表面平整、无色差等优点,其外观质量超过交通部JTJ041-89第10.10.7条(P141)和JTJ071-98第6.13.3条(P67)规定的施工验收和质量评定标准。

(5)经济分析:一次投资,终身享受,与面砖装饰的砼工程相比,较经济。

(6)适用范围:因其无需装饰即有天然大理石感观,广泛适用于水利、交通、市政、电力、工民建中:钢筋砼柱、梁、板工程。

4.2应用实例

在*市市区×东路立交桥工程实施中,钢筋砼柱、梁、板表面均达镜面效果,其中:方型立柱698m2,盖梁1600m2,连续梁5780m2,大空板5280m2,节约成本153万元,砼外观质量均超过交通部JTJ041-89第10.10.7条(P141)和JTJ071-98第6.13.3条(P67)规定的施工验收和质量评定标准,得到社会各界的好评。在工程交工验收会上,该工程获得94.6分的评定得分,被评为优良等级,并获得2002年度江苏省水利系统“优质工程奖”。

五、结语

实践说明,砼构件施工通过技术创新和工艺改进,其表面能够达到镜面效果,其技术方案和改进措施是切实可行的,各项经济技术指标均能超过施工技术规范的要求,突破了传统工艺,开创了砼表面镜面效果的先例,为砼工程运用提供了新的途径。

参考文献:

1、《桥梁工程》姚玲森人民交通出版社1984年

2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-89

2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-98

镜面范文篇2

关键词:砼构件工艺创新外观镜面效果

一、概述

在混凝土工程中,砼构件的外观一般存在着气泡、露砂、缺角细裂缝等缺陷,其抗风化、抗碳化程度低,不仅影响了砼的耐久性,而且突出表现在表面粗糙,外观工艺相对较差,影响了砼的美观。不少地方为了达到美化工程,提高砼外观质量,对砼结构的外露表面进行了二次处理,但易剥皮脱落,未使砼的生产工艺得到根本性提高。随着砼施工技术和工艺的不断创新,在同等条件下,砼表面不仅达到镜面效果,砼的强度也有了一定的提高。我处试验室经过30余次试验,并在*市*东路立交桥东标段工程中,通过技术创新,工艺改进,总结探索出改善砼外观质量的施工方法,投资20多万元,从方型立柱入手,经过六次试浇,终于取得了成功,使砼施工在传统工艺上有了新的突破,技术上有了新的改进,开创了砼表面镜面效果的先例。

二、砼构件表面缺陷剖析及对策

2.1砼构件表面缺陷成因分析

根据施工经验总结,砼构件外观质量存在的缺陷,其主要成因是受砼的原材料,配合比的选择,外加剂与脱模剂的配伍,以及选用的模板和施工工艺等因素的制约。因此,只有通过优选砼原材料及外加剂来改善砼性能、通过优选模板来解决表面的平整度、通过改进脱模剂使砼表面具有光洁度等一系列方案,才能实现砼表面的镜面效果。

2.2砼原材料及外加剂对成品构件的影响及其对策

(1)水泥。实验表明,如果用高标号水泥配制低标号砼,则会使水泥用量过少,W/C增大,使用过程中砼表面因起砂而失去镜面效果的意义,如果用低标号水泥配制高标号砼,则会使水泥用量加大,砼收缩变形增大,直接导致砼表面微裂缝的产生,更谈不上砼镜面效果的问题,因此,合理选用与砼环境和砼强度等级相适应的水泥品种及标号十分重要;目前市场上的水泥品种较多,但由于水泥的种类不同,其性能差异较大,由于水泥的生产厂家不同,同一标号同一规格的水泥富余强度也相差很大。我处在镜面效果研究时,经比较分析,认为*市地产32.5级水泥性能可靠、指标稳定,确认选用。为砼镜面效果创造了第一基础条件。

(2)骨料。根据有关资料和施工实践,我们对砼骨料选用问题作了探讨。①粗骨料最大粒径。从经济角度出发,粗骨料最大粒径大,砼混合料坍落度相同时,单位用水量可降低,从而可节省水泥用量,但随粗骨料最大粒径增大,强度呈下降趋势;实验证明,碎石最大粒径从20毫米升到40毫米时,立方体强度下降14%~17%,而较接近砼在结构中的实际受力状态的棱柱体强度提高约46%~51%。粗骨料最大粒径增大造成砼强度下降的原因在于粗骨料增大,使界面过渡层结构弱化,砼中原始微裂缝特别是界面缝相对也较宽较长。这种弱化同时也会降低砼耐久性,所以国内外许多学者建议,配制高性能砼(HPC)最大粒径不宜超过20毫米,中等强度最大粒径不宜超过40毫米。②改善级配集料。骨料级配合理,能满足混凝土最大密实度的要求;在抗渗混凝土中可以加入一定数量粒径小于0.15毫米的细粉料,不仅可以使混凝土更加密实,而且可以堵塞混凝土表面的毛细孔,但掺量不宜过多,一般其重量宜占骨料总重量的6%~8%。为此,我们确定:砂选用级配在二区内;碎石选用5—31.5的连续级配的石子,为砼镜面效果创造了第二基础条件。

(3)配合比中外加剂的确定。

控制用水量。在水泥用量不变的情况下,W/C增大即用水量增加,砼成型后表面气泡孔增多,会直接导致砼表面粗糙。因此,在保证砼强度的前提下,尽量减少单位用水量,就必须解决砼和易性、流动性问题,而解决这二个问题的途径是:选用高效减水剂控制用水量、加大砂率,以增加砼坍落度。

解决砼和易性的理论基础是:加大砂率,就必须调整水泥用量;要保证水灰比不变,就应加入减水剂。

解决砼流动性的理论基础是:加大用水量或加入减水剂,以增加砼坍落度。而加大用水量,要保证水灰比不变,就必须调整水泥用量,但不经济;加入减水剂,一样保证水灰比不变。

通过以上分析,必须加入适量减水剂,而目前市场上减水剂的品种很多,我处经多次试验、比较和分析,确定选用:以萘磺酸亚甲基高级缩合物和特种保塑剂为主体的复合添加剂;①对于要求坍落度较小(40~70mm)的砼施工,配合比中掺JM-VI型减水剂;②对于要求坍落度较大(160~200mm)的砼施工,配合比中掺JM-II型减水剂;从而解决了缓凝、保坍、增强等一系列问题,为砼镜面效果创造了第三基础条件。

2.3模板对成品构件的影响及其选用

用普通钢模成型的砼构件,在拆模后,砼表面的接缝和油污明显,平整度和光洁度差,也直接影响砼构件的外观和耐久性。因此,砼表面要达到镜面效果,模板的选用十分重要。实践证明不宜选用普通钢模,宜采用竹胶板或自制钢结构定型大模板;但钢模相对笨重,投资大,表面磨光度要求高,而竹胶板质地较轻,表面自然光洁,只要按砼构件的断面下料拼装即可,无需复杂性制作,投资相对较低。经比较分析,我们选用了以竹胶板为主,定型模板为辅的施工方案,为砼镜面效果创造了第四基础条件。

2.4脱模剂对成品构件的影响及其研制

常用脱模剂,目前市场上的品种很多,它在构件砼形成中,易出现剥皮、脱落、露砂、锈斑等不良现象,直接影响了砼构件的外观和耐久性,为此,要使砼达到镜面效果,我们需要这样一种脱模剂:①具有最基本的脱模功能,②在砼构件成型后,表面必须高密度光洁,其平整度可与镜面玻璃相比,③砼构件成型后,在砼表面形成钢化型保护层,其硬度超过砼内在强度。围绕这一课题,我处经试验室多次实验,创造性地研制成以凡士林为主要原料的自制液体腊型脱模剂,集脱模、光洁、护面等一体,为砼表面达到镜面效果起到了决定性作用。我们称之为护面脱模剂。

三、砼构件镜面效果施工工艺

在分析了影响砼构件表面缺陷的原因,我们总结出具有镜面效果的砼其工艺原理:通过优选砼原材料及外加剂来改善砼性能、通过自制脱模剂使砼表面具有光洁度、通过改进砼施工工艺来克服砼表面缺陷等一系列工作原理来实现这一目标,从而使砼表面达到镜面效果。

3.1具有镜面效果的砼施工工艺,其工艺流程详见附表。

3.2改进模板的施工工艺,是克服砼表面缺陷达到镜面效果的途径之一

(1)竹胶板和托架的制作拼装。是砼表面达到镜面效果主要因素之一。在竹胶板制作过程中,必须保证边线平直精致;由于竹胶板与托架的拼装是通过螺栓直接联接,因此,板架之间连接的关键是:钻孔过程中孔眼划线、对位准确,板面无划伤、无开皮、无破裂等不良现象。

(2)竹胶板制作拼装后的缝、洞处理。模板初步成型后,客观存在板缝和洞眼,在大模板中还存在模板接缝错角、线性差等不良因素。如何最大限度地消除这些不利因素,使砼表面平整、光洁、无明显缺陷,也是砼表面要达到镜面效果的重要因素之一。我们所采取的方式是:A、在模板之间夹海棉,注意使海绵凹在模板平面以下1~2mm;B、对板缝、洞眼压玻璃胶,且突出板面,待硬结后,再用刨口铲平,如此循环修补数次,直至表面平整;C、必要时可在接缝处贴透明胶带;D、缝、洞处理后进行第一次全面找补。

(3)竹胶板面的护面脱模剂施工。良好的涂层是砼表面能否达到镜面效果的决定性因素。上脱模剂要求按油漆工工艺进行操作:用漆刷或柔质的粗毛巾醮脱模剂均匀擦拭二遍,使护面脱模剂涂层达到平整、光洁,无流坠,无纹迹;操作过程中,小件模板在板外操作,大件模板脱脚在板上操作,并按由前往后,由内向外的顺序进行。护面脱模剂擦拭后,模板面必须出现腊面状态,如局部达不到要求的必须返修,直至达到要求。方可保证镜面效果的实现。

(4)竹胶板安装。立模条件具备后,即进行模板拼装。安装前:要求对角缝夹海绵,防止漏浆;安装时,应尽量避免碰撞,防止板面被破坏;安装后:要求支架、模板稳定牢固,防止变形、偏位。

(5)验收找补。模板正面:要求平整、光洁,无划伤;角线规则,无缝洞;钢筋笼稳固,无颤动。模板背面:要求模板牢固,无隐患。验收后,对存在的问题进行第二次全面找补。

(6)拆模。为避免砼镜面效果被破坏,拆模过程中,应防止砼面被撞;个别部位要用107胶调制水泥进行处理。

3.3改进砼浇筑的施工工艺,是克服砼表面缺陷达到镜面效果的途径之二

(1)砼浇筑主要包括:配料、拌和、运输、入仓、平仓、振捣、擦模、养护、试块制作等几个方面。

(2)配料、拌和:由于料场上层砂料与下层砂料含水率不一样,冲洗石子与未冲洗石子含水率不一样,配料时要根据现场情况及时调整砼加水量,严格按配料单控制W/C。

(3)运输、入仓:防运距过长砼离析,防超高砼离析。

(4)平仓均匀、层厚适中。

(5)振捣、擦模:由于欠振会造成砼表面不实,过振则会导致砼浆上泛,表面无浆而麻面;因此,①在振捣过程中,不仅要防止砼欠振和过振,而且要严禁振捣器振碰到竹胶板,以免影响砼镜面效果。②砼浇捣过程中,入仓的砼浆不可避免的要溅到模板上,并且有可能形成初凝,仓内操作人员如不清理,则会使先后不同时间入仓的砼发生离散,砼在脱模后,由于溅点砼凝结不牢而脱落,形成麻面现象,而影响砼镜面效果。为此,要求操作人员随着浇筑高度的上升、位置的变化、不断用粗毛巾抹去溅点,保持模板面清洁。

(6)抹面:应经过多次的反复抹压和收光。

(7)试块制作:砼镜面效果形成后,不适宜破坏性检查,所以在砼浇筑过程中,应严格按规定置试块。

(8)养护:为避免砼镜面效果被破坏,拆模后,不宜用“水浇法”养护砼,要用聚乙烯薄膜将砼件包裹,以保持砼中原调和水不蒸发,形成自然真空养护。且在交工前应注意成品保护。

3.4砼镜面效果施工注意事项

(1)砼构造柱的施工。宜将模板拼装后采用吊装法入模,安装前应在钢筋笼上口用麻袋或其它柔软制品将钢筋笼包裹,同时在立柱的棱角位置绑扎三角木,以防入模过程中,板面被划伤,从而影响砼成型后的表面镜面效果。

(2)钢筋砼保护层的布置。由于钢筋保护层的需要,施工中需要设置垫块,正常垫块采用方型结构,但其拆模以后的表面有明显的痕迹,为此对现浇表面砼宜采用月牙形预制砼垫块,对立柱宜采用圆柱体内空垫块,从而最大限度地消除表面斑迹。

(3)模板和托架有钢、木二种,但无论是选用哪一种材料制作,均应根据模板所在砼构件的部位和竹胶板的性能对其挠度进行验算,以防发生涨模。

(4)巩固措施。为确保达到施工工艺效果。项目部要积极采取以下措施加以巩固:①加强人员技能培训;②加强生产过程控制、原材料筛选、配合比优化、模板制作安装、砼浇筑振捣、养护等。

四、砼构件镜面效果的效益分析

4.1效果评价

砼镜面效果的产生,相对于常规砼而言,不仅提高了砼的耐久性,延长了砼构件的使用寿命;而且它具有天然大理石的观感,美化了环境,相对于贴面砖装饰的砼来讲也节约了投资。为此,无论从经济效益上,还是社会效益上来讲,具有一定的推广价值。

(1)感观:砼表面色质均匀,具有天然大理石感观、砼表面光亮具有镜面效果。

(2)性能:高密度、抗渗、抗冻能力强。砼强度与常规砼相比提高15%左右;表面硬度可与钢化玻璃相比,抗碳化程度高。

(3)周期:由于砼表面无任何空隙、砂眼,抗风化能力强,其使用周期相对一般砼要长。

(4)质量:一次性成型,具有线性良好、无错角、表面平整、无色差等优点,其外观质量超过交通部JTJ041-89第10.10.7条(P141)和JTJ071-98第6.13.3条(P67)规定的施工验收和质量评定标准。

(5)经济分析:一次投资,终身享受,与面砖装饰的砼工程相比,较经济。

(6)适用范围:因其无需装饰即有天然大理石感观,广泛适用于水利、交通、市政、电力、工民建中:钢筋砼柱、梁、板工程。

4.2应用实例

在*市市区×东路立交桥工程实施中,钢筋砼柱、梁、板表面均达镜面效果,其中:方型立柱698m2,盖梁1600m2,连续梁5780m2,大空板5280m2,节约成本153万元,砼外观质量均超过交通部JTJ041-89第10.10.7条(P141)和JTJ071-98第6.13.3条(P67)规定的施工验收和质量评定标准,得到社会各界的好评。在工程交工验收会上,该工程获得94.6分的评定得分,被评为优良等级,并获得2002年度江苏省水利系统“优质工程奖”。

五、结语

实践说明,砼构件施工通过技术创新和工艺改进,其表面能够达到镜面效果,其技术方案和改进措施是切实可行的,各项经济技术指标均能超过施工技术规范的要求,突破了传统工艺,开创了砼表面镜面效果的先例,为砼工程运用提供了新的途径。

参考文献:

1、《桥梁工程》姚玲森人民交通出版社1984年

2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-89

2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-98

3、《结构设计原理》叶见署人民交通出版社1996年4月

镜面范文篇3

关键词:混气电火花镜面加工混气装置表面粗糙度生产率▲

电火花加工技术广泛地应用于模具制造和难加工材料的加工中。普通电火花加工表面比较粗糙;工件表面往往有一梨皮状白层,该层极脆,且有许多显微裂纹,并存在拉应力,其耐疲劳性能相对较差,从而大大影响了零件的使用寿命[1~4]。试验表明:当零件表面粗糙度小于Ra0.3μm,电加工表面的耐疲劳性能大致与机械加工表面相近,并且不会产生显微裂纹[1]。因此实现电火花镜面加工是电加工技术发展的一个重要方向。国外对电火花镜面加工技术的研究开展得较早,并且取得了较好的效果。沙迪克(Sodick)公司早在70年代末首先开创了电火花镜面加工技术的研究。早期的电火花镜面加工技术的研究主要局限在减小和控制脉冲放电能量[5],如Sodick公司在1980年推出了第一代窄脉宽、低峰值电流的PIKA电源,达到表面粗糙度小于Ra0.1μm。这一时期的镜面加工主要限于小面积的超精加工[6]。对于较大面积的电火花加工,由于极间寄生电容的脉冲累积效应,使间隙的实际单次放电能量大于脉冲电源提供的单脉冲能量,从而影响了加工表面粗糙度值的减小,面积越大,影响也越大[6、7]。因此,国内外学者提出了许多工艺方法。例如:分割电极法[7]、简单电极展成法、共轭回转式加工法[8,9]、电火花磨削[10,11]、局部电场感应法[6]以及混粉加工法[12]等。其中,混粉加工法是由日本学者毛利尚武等提出的比较有影响的镜面电火花加工方法,能有效地解决极间寄生电容的问题。但是混粉加工法也存在一些问题,如要解决微细粉末在工作液中的均匀混合,微细粉末会对环境造成污染,并且成本也比较高,因此在实际应用中有一定的局限。笔者在电火花镜面加工技术的研究中发现,在加工间隙的工作液中混入气体可以有效地减小工件的表面粗糙度值,并能大大提高生产率。

1混气电火花镜面加工原理分析

混气电火花加工就是在电火花加工间隙的工作液中混入气体,使气体以大量的微细气泡的形式参与工作。由于间隙中混入了气泡,从而引起了间隙电场、流场及放电特性的变化。

混入间隙的气泡使间隙电场发生了畸变,图1所示为气泡引起间隙电场畸变的示意图。在以气泡中心为坐标原点的球坐标系中,由高斯定律的拉普拉斯方程式可得到[13]气泡外p点处r方向的电场强度

(1)

图1气泡引起间隙电场畸变示意图

1.电极(+)2.气泡3.工件(-)

气泡外p点处?方向的电场强度

(2)

气泡内的电场强度方向与Z向平行,大小为

(3)

式中r——间隙中一点与气泡中心的距离

E0——极间匀场电场强度

ε1——工作液的介电系数

ε2——空气的介电系数

α——气泡半径

?——r方向与z方向在纸平面上的夹角

从式(1)和(2)可知,在r=α,sin?=1处气泡外工作液的电场强度最大,有

一般,电火花加工的工作液为煤油,则ε1=2.3ε2,得

可见,在气泡边缘处的电场强度要大于匀场电场强度值。由式(3)知气泡内的电场强度为

由上式可知,气泡中的电场强度同样也要比匀场电场大。因此,加工间隙中混入气泡后,间隙容易被击穿。但是间隙容易被击穿的最主要原因是,空气的抗电强度(3×104V/cm)比煤油的抗电强度(16×104V/cm)小得多,当极间加上一个较小的电压时,就能将气泡的介电性能破坏,造成碰撞电离[13],从而在间隙中产生大量带电粒子,导致极间的击穿几率大大增加。

在镜面电火花加工中,间隙中还存在许多细小的电蚀产物,当用煤油作工作液时,主要是碳黑微粒。当这些电蚀产物在间隙中分布适当时有助于放电分散以及细化单次放电能量,从而减小工件表面粗糙度值。在间隙中混入气泡后,大量气泡由于浮力和流速产生的无规则搅拌运动,使间隙中电蚀产物的分布更加均匀。

综上所述,当间隙混入气泡后,均匀分布的气泡有助于放电分散,并且气泡促使间隙电蚀产物的分布更加均匀;间隙击穿电压降低,放电间隙距离增大,提高了加工稳定性,另外也减小了极间寄生电容的储能效应,降低了单脉冲放电能量。因此,混气电火花加工有利于减小工件表面粗糙度值,并能大大地提高生产率。众所周知,电火花加工一般是在煤油中进行的,煤油可以增大放电能量密度、压缩放电通道、冷却电极及有利于快速消电离等优点。混气电火花加工的实质是兼有了气体放电和液体放电的优点。

需要指出的是,混气电火花加工间隙特性实际上是由间隙中液、气、固三相共同作用的结果,间隙中的电场远比上述分析的复杂得多。

2混气装置

在电火花加工中,只有当放电点分散时,才能达到加工目的,否则会因集中放电而烧伤工件,这就要求气泡能够比较均匀地分布在加工间隙之中。另外,在镜面加工中间隙一般比较小,要求气泡也应更小。因此,混气电火花加工对混气装置的基本要求是:(1)产生大量微细的气泡;(2)使气泡能均匀地分散在间隙中。

内径为d的小管一端与大气相通,装置中流过一定速度的工作液,扁口端为冲油嘴。设图示虚线1~3处的通流面积分别为S1、S2和S3,且S1<S2<S3;相应的工作液的流速分别为V1、V2和V3。由于流过各个截面的流量相等,有

S1V1=S2V2=S3V3

因S1<S2<S3

则V1>V2>V3

由流体动力学原理可知,空气将通过直径为d的小管被抽入工作液中,并在液流中搅动形成微气泡混入工作液中,抽入空气的量可由d的大小来控制。工作时,将混气装置的冲油嘴对着加工间隙,当工作液从冲油口喷出时,工作液已成为煤油(若工作液为煤油)和大量微气泡的混合液,比较巧妙地解决了混气问题。

3混气电火花镜面加工实验

为了验证混气电火花镜面加工的效果,与加工间隙混气的情况进行了对比实验。加工条件如下:工件材料:优质模具钢718;电极:紫铜,?12mm;加工机床:HCD—400,自行研制的精微脉冲电源;电参数:高低压复合,Ie=1.76μs,t0=5μs,ti为变量;抬刀高度:第6档;抬刀频率:第3档,平动;SV:第1.5档。测量不同ti时的工件表面粗糙度值Ra(μm)和工件去除速度(mg/h)。实验结果如表所示,由表中数据可看出,间隙混气后,工件表面粗糙度值明显比同样条件下间隙不混气时的要好,并且工件去除速度的提高也很显著。这说明混气加工能够改善加工表面粗糙度,并能有效提高加工生产率。

间隙混气和不混气加工效果比较表

脉宽ti2468间隙不混气工件表面粗糙度

Ra(μm)0.1680.2350.2450.386工件去除速度

(mg/h)1.54751.98824.6354.84间隙混气工件表面粗糙度

Ra(μm)0.1450.210.2350.256工件去除速度

镜面范文篇4

关键词:后视镜;新技术;故障模式;分析

本文介绍了目前一些汽车后视镜的新技术,同时对后视镜在使用过程中的一些典型故障模式进行分析,以便在设计、生产过程中予以规避和改进。

1汽车后视镜的基本功能

汽车后视镜分为外后视镜和内后视镜,外后视镜通常安装在汽车左、右两侧,驾驶员可以通过它观察汽车外部左右的行人、车辆以及其他障碍物。外后视镜一般具有镜面调节、折叠、电加热除霜等基本功能。内后视镜通常安装在车内挡风玻璃上,驾驶员可以通过它观察车内乘员、物品以及后面车辆的情况。内后视镜通常具有夜间防眩目功能。1.1镜面调节功能。汽车外后视镜的镜面角度通常是通过镜面驱动器来调节。镜面驱动器是一个圆盘状的塑料件,固定在基板上,可以上下左右四个方向进行调节,后视镜的镜片通过卡脚卡扣固定在镜面驱动器上,通过驱动器四个方向的转动实现镜面的可调节。1.2折叠功能。汽车后视镜安装在车辆的最外侧,最容易发生摩擦或碰撞,为了提高行车通过性及减小停车泊位空间,通过增加后视镜折叠机构,使后视镜能够前后折叠。折叠分为两种,一种是用手伸出窗外或人到车外将镜头折拢;另一种是电动的,通过镜体内安装折叠电机,驾驶员在车内通过按钮可实现后视镜自动折叠。1.3电加热除霜功能。冬季行车时,积霜使后视镜的视野模糊,造成驾驶员看不清侧后方的情况,驾驶员需伸出车窗外清洁镜面,这样做只能暂时缓解积霜,且不安全。为了驾驶的安全性及操作的方便性,增加了加热除霜装置,当遇到后视镜积霜时,驾驶员可开启加热除霜按扭,快速持久的去处积霜。1.4防炫目功能。汽车内视镜通常都具备防炫目功能,分为手动和自动防炫目。手动式是通过拨动内视镜的拨柄,调节内视镜的镜面角度来防炫目;自动防炫目,由一面特殊镜子和两个光敏二极管及电子控制器组成,电子控制器接收光敏二极管传输的前射光和后射光信号,并输出一个电压到导电层上,导电层上的电压能够改变镜面电化层颜色,通过改变电化层颜色来调节光线的反射强度,实现自动防眩目。

2汽车后视镜新技术

2.1记忆储存式电动后视镜。在汽车行驶过程中,驾驶员要通过后视镜观察车两侧和车后的情况,有时需要调节镜面以获得较好的视野,以往驾驶员需要通过调节镜面调节按钮来调节镜面角度,目前,已经开发了一种记忆储存式后视镜。这种后视镜的镜面调节将后视镜与驾驶员座椅、方向盘、内视镜组成一个系统,根据每个驾驶员的身高、驾驶习惯等,在保证驾驶员座椅舒适性的同时,将后视镜的镜面调节到最佳视角,然后将这种状态进行记忆储存。2.2红外夜视技术。红外夜视技术可改善汽车夜间行驶的视野。它的原理是:夜间行车时,通过两束激光红外线光束(与远光灯同样照度)照射汽车前方的景物,然后由放置在汽车顶部的一架红外线摄像机拍摄下汽车前方的行人、障碍物等信息,将红外线摄像机拍摄的图像传送到前挡风玻璃与仪表盘之间的一个电子屏幕上。通过这个方法,夜间行车时,驾驶员就像戴上了一副红外线望远镜,车前方的情况清晰可见,极大地提高了夜间行车安全。2.3主动式后视镜和后向式摄像机技术。这种技术是把数字技术与可视监控(倒车电子屏)技术结合起来。在车门上安装外后视镜,在后保险杠中装配传感器,同时在行李箱盖或后保险杠上装设摄像头,这样可通过视频信号将拍摄到的画面传递到前方的电子屏幕上,以提醒驾驶员注意从侧后方“盲点”开来的车辆。当车辆更加靠近时,视频和音频信号会同时发出警报,再次提醒驾驶员。此外,作为外后视镜的补充,汽车外后视镜处还安装了“向后式摄像机”,它所拍摄的信息以视频图像的形式显示在仪表板上的一台监视器上,驾驶员可借助它扩大视野范围。2.4车载生物识别技术。车载生物识别技术,此技术是将近红外发射器、视网膜扫描仪、系统情报集成在后视镜。虹膜扫描可对驾驶员身份进行验证,为驾驶员提供定制化体验,提升行车安全性、舒适性和便利性。当驾驶者进入车辆,通过虹膜扫描对驾驶员的双眼进行识,别并确认,便可根据此前的用户设定,对车辆进行操作和进行很多的个性化设置,如自动调节座椅、暖通空调控制、音乐收藏、GPS定位及其他驾驶室装置的自动调节等。生物识别系统还可以实现安全访问云端车辆互联服务,如家庭自动化控制、便捷收费、车载支付等。2.5数字化视野/摄像监控系统。为了能够提供更好的驾驶视野,目前开发出了全屏显示后视镜系统,此系统是摄像监控系统的重要组成部分,而摄像监控系统通过三个摄像头来获得车辆两侧及后方的路况信息。将两个侧视摄像头分别安装在车身两侧尺寸更小的外后视镜上,同时在车顶安装一个摄像头,侧视摄像头与车顶摄像头采集的影像无缝合成,再将复合影像集成,最终通过智能内后视镜显示出来,为驾驶者提供流畅、全方位的视觉影像。

3汽车后视镜典型故障模式分析

汽车后视镜是驾驶员获得间接视野的重要工具,其在使用过程中难免会出现一些故障,而这些故障类型多数发生的频率比较高,本文在此对比较典型的故障模式进行总结、分析,以便在设计、生产过程中予以规避和改进。

4结束语

随着科技的进步,汽车后视镜技术朝着数字化、智能化方向发展。同时,对于汽车后视镜使用过程中比较典型的故障模式予以分析,以便在设计、生产过程中予以规避和改进。相信随着后视镜技术的不断进步,行车会更加安全、舒适。

参考文献

[1]王晓婧,尚洋.对于新型汽车后视镜技术研发的探讨[J].时代汽车,2017,(9):99-100.

镜面范文篇5

将镜面分为主视野区和副视野区,模型如图1所示(以靠近驾驶室的左侧外后视镜为研究对象)。其中副视野区1的主要用来扩宽横向视野,减少盲区,方便驾驶员进行变道等操作,而副视野区2主要扩宽纵向视野,方便驾驶员倒车。

2宽视野后视镜设计方案

2.1主视野区域宽度

根据GB15804-2006规定,M1类外后视镜的反射面曲率半径不得小于1200mm。目前市面上多数小型车辆的外后视镜曲率半径在1400~1600mm之间。选定镜片曲率半径为1600mm。由公式a=130/(1+1000/r),可确定左侧镜片的最小视野宽度为80mm。

2.2副视野区域宽度

2.2.1实验坐标建立。实验后视镜的镜面中心宽度约为180mm和中心高度约为120mm。以实验员A的眼点平行线与车身左侧的纵向线的垂直交点为该实验地面的坐标原点(0,0)。车身的纵向线为Y轴的正方向,圆点以左的车身的横向线为X轴正方向,建立一个实验坐标系。在实验员眼点的位置可以确认后视镜能够看到G点(2.5m,10m)。

2.2.2后视镜左侧副视野区的宽度。选用小圆镜SR150,镜面直径50mm,高低坡度1.8cm-0.9cm,通过试验确定小圆镜拓宽视野的范围。参照物1在不同坐标所对应视野情况如下:坐标A1(1.8m,5.0m),在镜面左侧能看到整个参照物。坐标A2(4.7m,5.0m),在小圆镜左侧能看到整个参照物。因此,在左侧安装小圆镜比未安装小圆镜视野范围在Y=5.0m处扩大2.9m。坐标A3(2.7m,7.0m),在镜面左侧能看到整个参照物。坐标A4(5.2m,7.0m),在小圆镜左侧能看到整个参照物。因此,在左侧安装小圆镜比未安装小圆镜视野范围在Y=7.0m处扩大2.5m。坐标A5(5.0m,9.0m),参照物A在小圆镜内的图像不清晰。所得结论:后视野左侧副视野区的宽度为50mm的时候可以扩大后视镜的左侧的视野范围。距离后视镜约5-7m的范围内,安装小圆镜都能扩大视野。距离后视镜大于9米小圆镜内图像不清晰。结合市场成熟的双曲率后视镜划分方法,将整个镜面外侧约1/3的宽度划分为副视野区。

2.2.3后视镜下方副视野区宽度。Y方向的最小镜面宽度是120mm,依此确定的最小视野宽度是80mm。因此,以剩余的40mm作为最大宽度,用平面镜裁出长度为150mm宽度分别为20mm、30mm和40mm的长条,并将它们粘贴在后视镜下方,所得视野情况如下:在20mm的平面镜中能看到参照物2对应的坐标为(0,8.0m)。在30mm的平面镜中能看到参照物2对应的坐标为(0,7.2m)。在40mm的平面镜中能看到参照物2对应的坐标为(0,5.8m)。所得结论:随着加装平面镜宽度逐渐增大,更能看清楚距离原点越近的视野。加装20mm平面镜显示在Y=8.0m处的图像,辅助倒车作用不佳。加装宽度为30mm和40mm平面镜在Y=7.2m和Y=5.8m处视野较为开阔,可以实现扩大视野效果。加装40mm平面镜效果最佳。

2.4宽视野后视镜下方副视野区旋转角度

在实验Y轴上(0,5m)处放参照物3(0,4m)处放参照物4(不在视野范围内),现将镜片宽度为20mm、30mm和40mm的长条垂直粘贴在后视镜下方。然后慢慢将镜片向驾驶员方向抬起一个角度直到能看到参照物4的完整图像为止。

2.5宽视野后视镜设计结果

主视野区宽度为80mm,下方副视野区宽度为40mm,左侧副视野区为镜面1/3。

3结束语

镜面范文篇6

教学目标

知识目标

1.知道什么是光的反射现象.

2.理解光的反射定律,能应用反射定律解决一些简单的问题.

3.知道镜面反射和漫反射,并能用来解释一些简单现象.

能力目标

1.通过观察分析实验,总结得出光的反射定律,培养观察、分析、概括的能力.

2.通过对光的反射定律的分析培养学生的逻辑思维能力.

3.通过光的反射现象的解释,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.

4.通过对光路图的应用,逐渐培养学生空间想象能力和抽象思维能力.

情感目标

通过生动有趣的光学现象调动学生学习兴趣,培养学生积极向上的情感.

教学建议

教材分析

本节课由我们能看到本身不发光的物体引入光的反射现象,然后转入研究光的反射规律,通过实验总结出光的反射定律,并指出光发生反射时光路是可逆的.随后介绍了光的两种反射现象:镜面反射和漫反射,同时说明我们能从不同方向看到物体正是由于漫反射的原因.本节学习的重点是理解光的反射定律,难点是正确确定入射角、反射角及通过实验总结出反射规律.

教法建议

1)研究反射规律的实验尽可能准确,这是上好这一节课的关键.

让学生清楚的看到反射光线与入射光线的关系,对学生总结光的反射定律很重要.虽然误差不可避免,但由于要得到定量的角度关系,这个实验的准确度非常重要,做好这个实验能为学生总结反射定律奠定有利的基础.

2)要给学生树立空间的概念

由于我们把光的反射定律最终落实在纸面上的光路图,很容易造成学生的错觉,认为光现象都是平面的,要有意识的借助立体模型或微机模拟使学生形象的认识光现象的空间感.

3)通过实验帮助学生对光路可逆的理解.

4)光的反射定律的表述一定要清楚,语言要准确,要注意入射光与反射光,入射角与反射角的因果关系.

教学设计示例

教学重点:正确确定入射角、反射角;理解光的反射定律

教学难点:引导学生通过实验探索反射现象的规律

教具:画有角度的可折叠的白色硬纸板、一面镜子、两个光源、一张白纸、大头针(或牙签)、铅笔、直尺

教学过程

一、引入新课

问题引入

为什么我们既能看到发光的物体又能看到不发光的物体?如在遮蔽门窗的教室内,打开电灯,我们不仅能看到发光的电灯,同时还能看到桌椅、墙壁、同学及周围一切本身不发光的物体,这是什么原因?从而引出“反射”的概念,还可举例我们看到月亮是因为它反射光,但它不是光源,有人说站在地球上看地球就像一个大月亮.引入反射后,可进一步引入“反射光”和“入射光”的概念,并提出问题:光线的反射遵从什么规律?引入新课教学.

二、新课教学

1.光的反射定律

方法1:演示实验总结规律,按照书67页实验进行教学.

演示前,将演示器材一一展示给学生.其中,硬纸板的可折叠性及硬纸板上的刻度一定要让学生看清楚.

实验中,边演示,边介绍名词概念:入射点、法线、入射角、反射角.随后板书光路图,如图5-2-1,并标出入射角、反射角的度数.

通过转动纸板F和改变入射角让学生回答下列问题:反射光线和入射光线是否一定在同一平面?反射光和入射光线是在法线的两侧还是在法线同侧?反射角的大小与入射角的大小有什么关系?

教师引导总结得出光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角.

方法2:探究光的反射规律(对于基础较好的学生可使用)

向学生介绍书67页的实验器材,并介绍基本概念:入射点、法线、入射角、反射角.

提出问题:一束光射向镜面,反射光线的位置如何确定?(可提示学生从空间到平面的思路)反射光线和入射光线的位置关系如何确定?反射角的大小与入射角的大小关系如何确定?

学生猜想并设计实验(可超出书上所给的器材)

实验探索并得出结论.

教师引导归纳出光的反射定律.

2.光发生反射时光路可逆.

演示:如图5-2-2图,A点发出的光经O点反射后到达B点,在B点再放一光源,使其发出的光射向镜面某点如C点,调整光线BC的方向,使其与BO重合,发现其反射光线与OA重合,从而说明反射时光路可逆.

在讲完反射定律以后,可在课堂上增加以下基本练习.

1)光线垂直射到镜面上,入射角和反射角各等于多少?

2)入射光与界面夹角60°,入射角和反射角各多大?入射光线与反射光线夹角多大?

3)反射光线跟入射光线垂直,入射角和反射角各多大?

4)完成光路图.(图略,可选不同类型的题目,参考习题精选5、6、7题形式)

3.镜面反射和漫反射

方法1:教室内有阳光射入的情况下可用这种方法.

演示:让一束太阳光斜射到平面镜上,调整镜面的方向,会在墙上产生一个明亮的光斑,迎着反射光的方向看,很刺眼;用一张白纸代替镜面,从各个方向都看不到耀眼的亮光,同时墙上也没有明亮的光斑.提出问题:这是为什么?然后再用光路图说明原因.讲解镜面反射和漫反射.

方法2:从反射面入手分析

在纸板上垂直插入几根牙签如图5-2-3,引导学生想象当入射光平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点?随后将纸板随意弯折,如图5-2-4,这时学生会看到法线不再平行,引导学生想象当入射光平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点?由此引入镜面反射和漫反射.

用光具盘演示:镜面反射和漫反射现象.

总结镜面反射和漫反射的特点和异同.

镜面反射

漫反射

相同点

都遵守光的反射定律

不同点

(原因)反射面不同

平整光滑

粗糙不平

(结果)反射光方向不同

有反射光束,其他方位则没有

各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向

(现象)人的感觉不同

迎着反射光看很刺眼,常说反光;其他方位看不见,或不明显.

各个方向都能看清

实例

黑板反光

灯下看书反光

平静的水面

各个方向都能看清黑板上的字

电影屏幕用布而不用玻璃

一般非光滑物体

三、总结扩展

本节课我们研究了光的反射现象,对于光的反射定律要注意它的研究方法,注意用数学方法分析实验现象(三线、两角的关系),并在分析这些关系的基础上,逐步解释它的物理本质,形成物理概念,建立物理规律.这样有助于加深对物理概念、物理规律建立过程的理解,这是研究物理问题的重要方法.

四、板书设计

探究活动

【课题】自制潜望镜

【活动目的】

潜望镜的用途很广,在步兵的战壕里观察前方的战况以及在坦克的驾驶室及炮长的瞄准都用到了潜望镜.同学们通过制作简单的潜望镜可以加深理解光的反射现象以及光路设计原理.

【组织形式】学生活动小组

【活动流程】设计光路图,准备用具,制作过程,交流与合作,装置改进.

【参考方案】

准备两块小镜子.用硬纸片做两个直角弯头圆筒或方筒,直径比小镜子稍大.在纸筒的两直角处各开一个45度的斜口,将两面小镜子相对插入斜口内(如图5-2-16所示),用纸条粘好,把两个直角筒套在一起,即成一个简单的潜望镜.

【备注】

1、写出制作计划、制作过程及结果分析报告.

镜面范文篇7

认知目标1.理解平面镜成像特点

2.知道在光的反射现象中光路可逆

3.知道潜望镜、万花筒的光学原理

技能目标学会平面镜成像作图法

重点

平面镜成像特点

难点

“像”的概念,区别实像和虚像公务员之家,全国公务员共同天地

教学过程

复习

1.光的直线传播

2.光的反射现象及反射定律

3.光路可逆

导入

学生观察课本P54照片

设问湖中的倒影是怎样产生的?为什么与湖面上的景物对称?

展示表面平的镜子、玻璃板、表面抛光的金属板、平静的水面、大理石及透明塑料片等都能产生与物体对称的影子。

这类反射面是平面的镜子称为平面镜。

新课

一、平面镜所成的像有什么特点?

实验1内容活动卡P35实验1

记录将蜡烛和蜡烛的像的位置用刻度尺连起来,

量出蜡烛到镜面的距离和蜡烛的像到镜面的距离。

结论平面镜所成的像是虚像;像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的大小相等;像和物体对镜面来说是对称的。

实验2内容活动卡P35实验2

观察比较描画与原画的大小、左右和朝向关系

结论虚像、对称、大小相等

练习课本P56思考与练习1.2.5.

二、平面镜中的像是如何产生的?

阅读课本P54-P55

发光点S发出的光束经平面镜反射,进入人眼。所有反射光线的反向延长线都交于镜面后的S''''。因为光的直线传播,人眼感到反射光线是从镜面后的S''''发出的,好像S''''在发光,S''''实际没有光线射出,它是发光点S在平面镜中所成的虚像。物体上的每一点都会在平面镜中形成一个相应的虚像点,在平面镜中就形成了物体的像。像的大小与平面镜的大小无关。

演示平面镜成像作图法

利用物像对称性先决定像点位置,任取两根发散光线并画出反射光线。(用虚线表示反射光线的反向延长线)

提问如果入射光线沿着反射光线的方向射入,情况会怎样?

练习活动卡P36思考和讨论1.2.

课本P56思考与练习3.4.6.

三、平面镜的应用

阅读课本P55

平面镜作用:1.成像2.改变光路

练习活动卡P37探究1.2.3.

小结1.平面镜所成的像特点

2.平面镜中的虚像的产生

3.平面镜的应用

作业

活动卡P38家庭实验1.2.

板书

一、平面镜成像特点

1.平面镜所成的像是虚像;

2.像和物体到平面镜的距离相等;

3.像和物体的大小相等;

4.像和物体对镜面来说是对称的。

二、平面镜成像原因

1.光的反射

2.光路可逆

三、平面镜成像公务员之家,全国公务员共同天地应用

镜面范文篇8

知识目标

1.知道什么是光的反射现象.

2.理解光的反射定律,能应用反射定律解决一些简单的问题.

3.知道镜面反射和漫反射,并能用来解释一些简单现象.

能力目标

1.通过观察分析实验,总结得出光的反射定律,培养观察、分析、概括的能力.

2.通过对光的反射定律的分析培养学生的逻辑思维能力.

3.通过光的反射现象的解释,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.

4.通过对光路图的应用,逐渐培养学生空间想象能力和抽象思维能力.

情感目标

通过生动有趣的光学现象调动学生学习兴趣,培养学生积极向上的情感.

教学建议

教材分析

本节课由我们能看到本身不发光的物体引入光的反射现象,然后转入研究光的反射规律,通过实验总结出光的反射定律,并指出光发生反射时光路是可逆的.随后介绍了光的两种反射现象:镜面反射和漫反射,同时说明我们能从不同方向看到物体正是由于漫反射的原因.本节学习的重点是理解光的反射定律,难点是正确确定入射角、反射角及通过实验总结出反射规律.

教法建议

1)研究反射规律的实验尽可能准确,这是上好这一节课的关键.

让学生清楚的看到反射光线与入射光线的关系,对学生总结光的反射定律很重要.虽然误差不可避免,但由于要得到定量的角度关系,这个实验的准确度非常重要,做好这个实验能为学生总结反射定律奠定有利的基础.

2)要给学生树立空间的概念

由于我们把光的反射定律最终落实在纸面上的光路图,很容易造成学生的错觉,认为光现象都是平面的,要有意识的借助立体模型或微机模拟使学生形象的认识光现象的空间感.

3)通过实验帮助学生对光路可逆的理解.

4)光的反射定律的表述一定要清楚,语言要准确,要注意入射光与反射光,入射角与反射角的因果关系.

教学设计示例

教学重点:正确确定入射角、反射角;理解光的反射定律

教学难点:引导学生通过实验探索反射现象的规律

教具:画有角度的可折叠的白色硬纸板、一面镜子、两个光源、一张白纸、大头针(或牙签)、铅笔、直尺

教学过程

一、引入新课

问题引入

为什么我们既能看到发光的物体又能看到不发光的物体?如在遮蔽门窗的教室内,打开电灯,我们不仅能看到发光的电灯,同时还能看到桌椅、墙壁、同学及周围一切本身不发光的物体,这是什么原因?从而引出“反射”的概念,还可举例我们看到月亮是因为它反射光,但它不是光源,有人说站在地球上看地球就像一个大月亮.引入反射后,可进一步引入“反射光”和“入射光”的概念,并提出问题:光线的反射遵从什么规律?引入新课教学.

二、新课教学

1.光的反射定律

方法1:演示实验总结规律,按照书67页实验进行教学.

演示前,将演示器材一一展示给学生.其中,硬纸板的可折叠性及硬纸板上的刻度一定要让学生看清楚.

实验中,边演示,边介绍名词概念:入射点、法线、入射角、反射角.随后板书光路图,如图5-2-1,并标出入射角、反射角的度数.

通过转动纸板F和改变入射角让学生回答下列问题:反射光线和入射光线是否一定在同一平面?反射光和入射光线是在法线的两侧还是在法线同侧?反射角的大小与入射角的大小有什么关系?

教师引导总结得出光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角.

方法2:探究光的反射规律(对于基础较好的学生可使用)

向学生介绍书67页的实验器材,并介绍基本概念:入射点、法线、入射角、反射角.

提出问题:一束光射向镜面,反射光线的位置如何确定?(可提示学生从空间到平面的思路)反射光线和入射光线的位置关系如何确定?反射角的大小与入射角的大小关系如何确定?

学生猜想并设计实验(可超出书上所给的器材)

实验探索并得出结论.

教师引导归纳出光的反射定律.

2.光发生反射时光路可逆.

演示:如图5-2-2图,A点发出的光经O点反射后到达B点,在B点再放一光源,使其发出的光射向镜面某点如C点,调整光线BC的方向,使其与BO重合,发现其反射光线与OA重合,从而说明反射时光路可逆.

在讲完反射定律以后,可在课堂上增加以下基本练习.

1)光线垂直射到镜面上,入射角和反射角各等于多少?

2)入射光与界面夹角60°,入射角和反射角各多大?入射光线与反射光线夹角多大?

3)反射光线跟入射光线垂直,入射角和反射角各多大?

4)完成光路图.(图略,可选不同类型的题目,参考习题精选5、6、7题形式)

3.镜面反射和漫反射

方法1:教室内有阳光射入的情况下可用这种方法.

演示:让一束太阳光斜射到平面镜上,调整镜面的方向,会在墙上产生一个明亮的光斑,迎着反射光的方向看,很刺眼;用一张白纸代替镜面,从各个方向都看不到耀眼的亮光,同时墙上也没有明亮的光斑.提出问题:这是为什么?然后再用光路图说明原因.讲解镜面反射和漫反射.

方法2:从反射面入手分析

在纸板上垂直插入几根牙签如图5-2-3,引导学生想象当入射光平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点?随后将纸板随意弯折,如图5-2-4,这时学生会看到法线不再平行,引导学生想象当入射光平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点?由此引入镜面反射和漫反射.

用光具盘演示:镜面反射和漫反射现象.

总结镜面反射和漫反射的特点和异同.

镜面反射

漫反射

相同点

都遵守光的反射定律

不同点

(原因)反射面不同

平整光滑

粗糙不平

(结果)反射光方向不同

有反射光束,其他方位则没有

各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向

(现象)人的感觉不同

迎着反射光看很刺眼,常说反光;其他方位看不见,或不明显.

各个方向都能看清

实例

黑板反光

灯下看书反光

平静的水面

各个方向都能看清黑板上的字

电影屏幕用布而不用玻璃

一般非光滑物体

三、总结扩展

本节课我们研究了光的反射现象,对于光的反射定律要注意它的研究方法,注意用数学方法分析实验现象(三线、两角的关系),并在分析这些关系的基础上,逐步解释它的物理本质,形成物理概念,建立物理规律.这样有助于加深对物理概念、物理规律建立过程的理解,这是研究物理问题的重要方法.

四、板书设计

探究活动

【课题】自制潜望镜

【活动目的】

潜望镜的用途很广,在步兵的战壕里观察前方的战况以及在坦克的驾驶室及炮长的瞄准都用到了潜望镜.同学们通过制作简单的潜望镜可以加深理解光的反射现象以及光路设计原理.

【组织形式】学生活动小组

【活动流程】设计光路图,准备用具,制作过程,交流与合作,装置改进.

【参考方案】

准备两块小镜子.用硬纸片做两个直角弯头圆筒或方筒,直径比小镜子稍大.在纸筒的两直角处各开一个45度的斜口,将两面小镜子相对插入斜口内(如图5-2-16所示),用纸条粘好,把两个直角筒套在一起,即成一个简单的潜望镜.

【备注】

1、写出制作计划、制作过程及结果分析报告.

镜面范文篇9

1.1镜筒的总体结构设计

镜筒是一架望远镜的关键零件,其功能是装载光学零件,并保证赤纬轴转动时光轴的稳定程度。望远镜镜筒的机械结构设计的主要目的是支撑和固定主镜、非球面改正板、焦面机构等装置,要求其在不同姿态时能够保证主、非球面改正板的面形改变最小,遮挡最少,镜筒的结构尽量的轻量化,具有较强的刚度,并在各个姿态的刚度保证一致。在南极极低温条件下,为了防止主镜内部结霜,需要对镜筒进行密封处理。由于该望远镜在国内装调,温度在(-10~40)℃之间,而使用的南极冰穹A处最低温度为-80℃,最高和最低温度有110℃的温差,为防止装调和使用时镜筒尺寸变化过大导致光学部件的位置相差过大,采用了极低热膨胀系数的殷钢的桁架杆连接主镜和副镜,并且有一套低温补偿机构防止主副镜的位置由于温度的变化而发生变化,当温度发生变化而导致材料收缩时,通过弹性元件的变形可以弥补材料的收缩量。

1.2主镜系统的结构设计

南极巡天望远镜主镜的支撑通过胶接在主镜背面的因钢垫和主镜相连,要承担主镜沿光轴方向上的重力分量,主镜支撑结构。主镜支撑应具备以下功能:

(1)位置精确,提供准确、恒定的支撑力;

(2)自重轻、结构牢靠、便于维护;

(3)能允许结构本身的温度膨胀和小的装配误差;

(4)轴向刚度好,兼具轴向定位的作用,同时不能承担侧向力;

(5)具有一定的抗震性能。大口径的镜面支撑一直是望远镜机械设计的主要任务之一。通常情况下望远镜的镜面支撑主要包括轴向支撑和侧向支撑两种情况,镜面支撑又可以分为固定支撑和浮动支撑前者主要起定位作用而后者起卸荷作用。多年来已发展比较成熟的支撑方法有杠杆平衡重、跷跷板、气垫或液垫、水银带,等。为了运输的安全可靠,望远镜主镜设计的径厚比较大。在南极低温的条件下,水银带已经成为了固态的物体,因此无法用水银带的方法进行侧支撑。由于该主镜的径厚比较大,单独靠中孔的球头定位支撑系统在镜筒水平的极限情况下仍然可以使面形变化较少。南极巡天望远镜采用了跷跷板(Whiffletree)的机械浮动支撑结构,该结构由一系列浮动板或杠杆构成。它们中的每一个可将一个支撑点转化为3个支撑点。由于制造的地点和南极的温度相差过大,为了防止主镜的支撑位置有所变化,机械浮动支撑的9个点,以及定位主镜中孔的轴都使用了温度膨胀系数极低的材料制造,保证在低温状态下主镜结构不发生大的变化。为了消除温度对支撑的影响,消除温度变化下主镜与支撑之间的相对运动,减小因支撑引起的主镜面形的变化,应对传统的主镜支撑结构进行设计优化和改造,设计一种能够提供在主镜径向方向上有自由度,同时在温度变化时对主镜产生尽量小的附加力的主镜底部支撑结构。在材料的选择上,与镜面接触的零件如中孔位置和子镜背面的垫块,为了防止由于温度变化而产生热应力影响子镜的面型,采用了热膨胀系数小的殷钢材料。

1.3主镜室静力学分析

结构静力学分析用于确定加载结构的位移、应力、应变及反力,在分析时,忽略惯性和阻尼作用的影响,假设结构加载及响应时间随时间变化缓慢。望远镜在垂直状态下所受到的轴向压力最大,因此主镜支撑系统受到的压力和变形量也最大,对望远镜主镜部分垂直状态下的静力学进行分析可以校验望远镜主镜支撑系统设计的合理性。主镜系统应力云图,看出在垂直状态下,主镜受到的机械浮动支撑(whilffletree)结构带来的最大应力为0.425MPa,位置位于在内圆附近的殷钢垫支撑点上,该数值远远小于镜面的许用应力,因此该支撑机构对主镜是安全。主镜面形变化图。镜面面形的PV值为43.7nm,RMS值为7.2nm。该数值符合主镜设计的机械要求。2.5焦面改正镜组机构的设计副镜机构采用偏心的四翼薄叶片固定在副镜圈上,以减小挡光,并有一定抗扭刚度和较高抗弯刚度。由于在南极DOMEA地区有接近110℃的温差,为了保证望远镜能在不同的温度下都能正常工作,需要引入焦面移动机构对副镜的位置进行调整,使得CCD能根据气温的变化进行位置的动态调节,保证CCD的像质不随温度的变化而变化。调整机构由直线导轨和直线驱动机构两部分组成,导轨采用滚珠导轨以防止微动时的爬行出现,直线驱动结构的灵敏度在0.5μ左右,可保证调焦精度优于0.01mm。

2镜筒模态分析

模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。在减振设计中,对结构进行模态分析可以找出结构的固有频率以及最容易发生共振的位置,并对该位置进行特殊有效的防护,以保证结构的安全。对于镜筒的结构,主要采用的是板壳单元(shell)进行模拟分析,将镜筒与轴系的连接处设置为只允许绕镜筒法向方向旋转的约束方式,以模拟实际望远镜运行时的状态,其余部分采用固定连接的约束方式。对于轴向支撑的杆件,由于只受轴向力,因此采用杆单元进行模拟,对于如径向传力膜片和柔性支撑膜片等薄板结构,采用的是板壳单元(shell)单元进行模拟。

3镜筒测试分析

测试采用振动信号分析仪及信号采集软件以磁力座吸附在结构上。测试采用力锤敲击结构某些点,以加速度传感器拾振,信号经过采集软件计算后得到两点(敲击点和拾振点)的频响函数。根据模态识别法编制MATLAB程序,将得到的频响函数数据输入程序即可得到模态频率、阻尼比、振型系数。测试前经过噪音排除测试,即不敲击时,看传感器信号中的频率成分,可以排除噪音的干扰。然后经过多次试测,确定分析频率1000Hz,FFT块大小为8192,频率分辨率约为0.31Hz。锤击结果平均4次,力锤及传感器的放大倍数均为10倍,力锤锤头采用橡胶锤头。

4总结

镜面范文篇10

光的反射学生有一定的生活经验,在小学科学中已经有一定的认识,本节内容的难点是从实验现象中总结出反射定律,以及应用光的反射定律来解释、解决一些实际问题,作光路图的能力要求是比较高的。反射定律是光学中的重要定律,是理解平面镜、球面镜作用的基础,也是本章的重点知识。

二、教学目标

1.知识与技能:会描述光的反射现象,能说出反射现象中的各个名称:反射面、入射光线、入射点、法线、反射光线、入射角、反射角。能说出光的反射定律的内容、会区别漫反射、镜面反射。确认镜面反射和漫反射都遵从光的反射定律,知道光路是可逆的。

2.过程与方法:通过实验确信反射光的方向取决于入射光线的方向和反射面的位置。改变入射光的方向和反射面的位置,能用光的反射定律分析结果。根据入射光线(或反射光线)和反射面的位置,作出反射光线(或入射光线)。

3.情感、态度、价值观:能用光的反射现象说明自然界的一些光现象。观察身边的事物如玻璃幕墙产生的光污染使科学与实际相联系;介绍我国古代光学的研究成就,激发学习热情和民族自豪感。

三、教学设计

【教具准备】

1.演示器材:没改装的手电筒一只,改装的手电筒一只,面镜一面,标有刻度呈平圆形的硬纸板,挂图两张,教学用三角板。

2.学生分组仪器:改装后的手电筒、平面镜,用白纸做成的标有分度的半圆。

(注:本节课中的实验需要在暗室进行。)

【引入新课】

1.光的反射现象。

问:同学们:你们为什么能看到发光的物体?如看到蜡烛的光焰、电灯等。

答:因为它们发出的光射进了我们的眼睛。

问:那么,白天或夜里灯光下能看到不发光的物体,夜里或暗室里就看不到物体了,这是什么原因呢?

演示:用手电筒让一束光线射到平面镜上并反射到天花板。

答:因为光线射到不发光的物体表面上时,物体将光反射到我们的眼睛里了。

小结:我们之所以能看到那些不发光的物体,就是因为这些物体能把照在它上面的光反射到我们眼睛里的缘故。这就是今天我们要学习的光的反射现象。(板书课题)

【新课教学】

问题:光在反射时有无规律?有什么规律呢?

1.看一看:

⑴在实验暗室中,用改装过的手电筒射出一束光,照在平面镜上。移动镜子,看看能竟室内的其他物体照亮吗?

⑵将光照在其他不发光的物体上时,我们能看到物体了吗?

小结:光从一种均匀物质射向另一种均匀物质时,在它们的分界面上会改变光的传播方向,又返回到原先的物质中,这就是光的反射。

教师简述:光是客观存在的,光线是指光通过的路线,可以用带箭头的直线来表示,箭头表示光的传播方向。

2.做一做:

(1)演示:如图1,把装置沿ON线剪成甲乙两半,再用胶带把剪开处粘在一起,使接缝与镜面成垂直且位于镜面中心。将甲固定在镜面上(用胶带纸粘),乙转至与甲有一定角度处。打开改装的手电筒,发出一束窄光,沿甲面45°处照射在镜面O点上。观察反射光线所在的位置。转动纸板乙,直到甲乙两板在同一平面时才能在乙板上看到反射光线。(如图2)

A

O

N

M

背景板

i

图1

入射光线

反射光线

法线

A

B

O

N

M

背景板

i

r

图2

(2)教师:由此可见,反射光线和入射光线和ON线在同一平面上。将实验图画在黑板面上。教师在实验的基础上,采用边画边讲解的万法,按作图顺序介绍名称:镜面M,入射光线AO,入射点O,法线ON,入射角∠AON,反射光线OB,反射角∠BON。在讲述法线时,首先说明法线不是光线,实际是不存在的,只是为了研究问题方便而假设的—条线。在实验中ON就相当于法线,因此可进一步说明反射光线是在入射光线和法线所确定的平面内(板书)。

(3)问:怎样确定反射光线所在平面中的具体位置呢?这个位置是用反射角来表示的,那么反射角与入射角的关系如何呢?可通过实验说明。

(4)学生阅读P26[实验]内容,结合图1—38按要求组装实验器材,教师到学生中检查指导。出示小黑板,简介表格中的意思,提出要求,指导学生实验。提醒学生入射光线要沿纸面进行;注意记录实验结果。

实验次数

入射光线位置

入射角

反射角

反射光线相对于法线的位置

1

在法线右侧30°处

2

在法线右侧45°处

3

在法线右侧60°处

(5)指定一组公布实验结果,教师将结果填写在小黑板上。

(6)教师引导学生讨论、分析并总结:

①比较表格中反射光线与入射光线和法线的相对位置,能看出什么规律?(当入射光线在法线右侧入射时,反射光线就在法线左侧,即得规律。(板书)

“反射光线与入射光线分居在法线两侧。”

②比较每次实验中两角的关系,可看出有什么规律?(入射角是60°时,反射角也是60°,当入射角是30°时,反射角也是30°,即二角相等。)

问:究竟是入射角等于反射角呢?还是反射角等于入射角?(学生讨论后,教师总结:由于先有入射角后有反射角,即反射角随着入射角而变化,所以正确的说法是:(板书)

“反射角等于入射角”。

③教师:综合所述(看板书)可得出反射定律,其内容可分为两层意思:一、前两条规律反映了三条线的关系;二、反映了两角的关系。

④比较表中1、2、3的各项结果,可说明什么问题?(对照图形:当入射光线恰好沿着原来入射光线的路径入射时,则反射光线恰好沿原来反射光线的路径反射。光的这一性质,叫做光路的可逆性。)(板书):

“注意:1.光路具有可逆性”

⑤问:若沿法线入射到镜面时,光线怎样被反射呢?(学生先回答,再做实验验证)

(板书)“2.若垂直入射到镜面时,反射光线将按原路反射回来,反射角等于入射角,且等于0°”。

(7)演示:在暗室中,将镜子挂在墙上的某一位置,(课前选好)用手电筒正对着镜子和墙壁照射。问:此时是镜子亮还是墙壁亮?(由于学生所在的位置不同,所以结论也不相同)。

问:在同一个现象中为什么会得出不同的结论呢?

要求学生阅读P27讨论部分内容,并找出上述问题的答案。教师板书:

3.光的反射种类:

⑴镜面反射:入射光线平行,反射光线也平行的反射现象叫镜面反射。

⑵漫反射:入射光线平行,反射光线不平行的反射现象叫漫反射。

镜面反射

漫反射

出示镜面反射和漫反射挂图。强调漫反射也遵循光的反射定律。前一问题的解释:镜子发生镜面反射,墙发生漫反射,当观察者正好在镜面所反射光束的范围内时,就看到镜面比墙亮,若观察者不在这一范围内时,即镜面所反射的光不能进入该人眼里,而墙漫反射的光能射到观察者眼内,就看到墙比镜子亮。

4.玩一玩:当你能从平面镜里看到别人的眼睛时,别人也能从平面镜中看到你的眼睛,两人一组,试试看。根据所学的知识来作出解释。

(三)小结本节所学内容

A

B

O

N

30°

小结:本课我们主要讲述了哪几个问题?(看板书)首先介绍了几个名称,即:一点,二角三条线并画出了光的反射的光路图。第二,通过实验得出了反射定律。请同学说其内容,最后介绍反射的种类。

四、评价与反馈

1.图中表示入射光线是______,反射光线是_______,入射角是_______=______度,反射角是_______=______度。

2.光线的反射定律是阐明______光线方向的,就是:_______跟入射光线和法线在_________上,反射光线和入射光线分居在

______;_______角=________角。

3.完成下列光路图,并填出反射角i''''

40°

40°

4.太阳光的仰角为40°,用平面镜反射使它垂直射向墙壁,作出平面镜的位置。

5.银幕的白布改用平面镜行吗?为什么?

五、拓展资料

水镜

早在上古时,人们从生活实践中知道俯身平静的水面就可以看到自己的形象,因而把水面作为镜子,称为“水镜”。

以反射角等于入射角为主要内容的反射定律最早是由古希腊数学家欧几里德(前330-前275)在他的《反射光学》一书中提到的,但比欧几里德早一个多世纪的中国墨家对光的反射已有详细的研究。在《墨经》中描述了平面镜成像原理,它指出像的形状、颜色、远近、正倒部全同于物体。同时还指出物体向镜面移近时像也向镜面移近,物体离远,像也离远.以此进一步说明镜中像物的对称关系。这充分说明墨家实际上已经认识了光的反射定律.更有意义的是,墨家在分析镜面成像时,把物体析为物点,把像析为像点.这是一个重要的理论创造,至今仍在沿用。利用平面镜反射原理,中国古代人们在公元前2世纪就制成了世界上最早的潜望镜,西汉初年成书的《淮南万毕术》中有这样的记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”。这个装置虽然简单,但意义深远,它和现代所用的潜望镜的原理是一样的。

嘉兴市秀城区教研室魏林明

第5节光的折射

一、学情分析

通过光的折射这节内容的学习,要使学生认识光的折射现象及其初步规律。通过演示实验对光的折射规律作了定性的介绍,只是讨论了光由空气射入水和玻璃中,以及光由水和玻璃射入空气中的折射情况。介绍了在折射现象中光路是可逆的知识,这个知识在后面学习凸透镜时要用到,但是只要让学生知道就行了,不要要求过高。教材还用折射规律解释了池水看起来比实际的浅等现象,使学生知道这些现象都是光的折射造成的。

二、教学目标

1.知识与技能:知道什么是光的折射现象及折射光线、折射角;知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况;知道折射现象中光路是可逆的。

2.过程与方法:通过实验归纳出折射光与入射光线的位置关系。了解在改变入射光的方向时折射光将会怎样改变。培养学生研讨问题的能力,学习探索科学规律及解决实际问题的方法。

3.情感、态度、价值观:能用光的折射规律解释生活中的一些简单现象,体验理论联系实际。

(三)教具

碗、适量的水、筷子一根、全反射演示器(或光的折射演示器)。

三、教学设计

(一)通过介绍生活中的有关现象,创设情景,反映问题,引入课题:

⑴放在水中的汤勺有何不同?为什么?

⑵给装有硬币的烧杯加水,随着水面的升高,硬币位置有何变化?为什么?

组织学生讨论、分析,找出原因:光的传播方向发生改变,进而引入光的折射现象。

(二)新课教学

光的折射:光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象叫做光的折射。

画出光的折射光路图,介绍折射光线,折射角。

1.学生列举日常生活中的折射现象,并针对这些现象提问:光在折射过程中有无规律可遵

循的呢?

①请学生大胆猜想。

②教师演示实验;并引导学生讨论几个小问题:

Ⅰ.折射光线、入射光线和法线的位置关系有何特点?

Ⅱ.增大入射角,折射角有何改变呢?

Ⅲ.当光从空气斜射入水中时,比较折射角和入射角大小关系。

教师用“全反射演示器”演示光从空气斜射入水中的折射现象。演示时,在入射点处垂直水面插入一细木棒作法线。学生看到光在水面处改变方向继续在水中传播。教师讲述什么是光的折射现象。在黑板上画出折射光路图。接着讲述什么是折射光线、折射角。同时强调指出:折射角是折射光线与法线的夹角,而不是与界面的夹角。

2.当光从水中斜射入空气时,比较折射角和入射角大小关系。

通过以上观察、分析与研究,探索出光的折射的初步规律:

Ⅰ.在折射现象中折射光线、入射光线和法线在同一平面上;折射光线、入射光线总是分居在法线两侧,增大入射角,折射角也增大。

Ⅱ.当光从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角;当光从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。

3.改变光源的位置,由水中沿原来的折射光线斜射入水中,观察有什么现象发生?说明了

什么?

演示实验,研究光的折射情况:

①教师用“全反射演示器”演示课本上的实验,光从空气斜射入水中的折射情况及垂直入射的情况。让学生观察折射角与入射角的大小关系。改变入射角再做一次。

演示完在黑板上画出光路图。教师先画出入射光线,然后让学生画出不同入射角的折射光线(如图1)。

教师引导学生小结:光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。光线垂直水面入射时,折射角等于入射角都等于零,即方向不改变。(在黑板上板书)

教师补充讲述,如果光从空气射入玻璃、水晶等一些透明介质中时,情况和上述相同。

②再演示光从水斜射入空气和垂直射入空气时的折射情况。先让学生小结,然后教师再给出结论,并板书。

比较①、②的情况。教师指出折射现象中,光路也是可逆的。

结论:在光的折射现象中,光路是可逆的。

4.以相同的入射角,使光分别从空气斜射入水与玻璃中,比较折射角大小,说明了什么?

说明:不同介质对光的折射本领不同。

5.课堂小结:光的折射现象一一光的折射的初步规律——在光的折射现象中,光路是可逆的一一不同介质对光的折射本领不同。

6.举例应用光的折射规律解释生活中的一些简单现象。

分析课本图所示的现象。画出光路图,教师解释池底变浅的原因。强调:人看到池底是因为池底射出的光经过折射后进入人眼。人眼的生理功能只能感觉光是沿直线射来的。所以池底好像抬高了,也就是变浅了。需要指出:人们看到池底的A′点是A点的虚像。

回顾本课开始同学们观察到的第一个现象:碗底加水后变浅。其道理和上述一样。

(三)课堂练习

渔夫叉鱼时,位置偏上还是偏下,为什么?(组织学生交流辩论,探索答案)

(四)小结本课内容

1.本课主要内容是光的折射现象、光在发生折射时折射角与入射角的关系及应用它来解释一些简单现象。

2.让学生课内完成课文后的练习。请学生自己回答、订正。

3.组织学生讨论筷子向上弯折的道理,最后教师在黑板上画图解释。

四、评价与反馈

1.

2.

五、说明

1.本节教师演示较多,要注意让学生能观察到明显的现象,以加深对折射现象的印象和激发学生学习兴趣。开始引入课题的实验器材,要用碗不宜用杯子,避免解释的麻烦。筷子要斜插入水中,学生从侧面观察效果好。

2.本节演示器材较多,重点是观察折射时的光路。为保证观察效果,最好在实验室上课,并且要遮光。

3.运用折射规律解释现象,学生会有一定困难。教师应注意示范引导,边画光路图边分析解释。应强调:人眼看到物体是该物体射出的光进入人眼,而且人眼的生理功能只能感觉光是沿直线进入人眼的。

六、拓展资料

海市蜃楼