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  投影器功能的开发及其软件设计    3星级
投影器功能的开发及其软件设计
[ 作者:佚名     来源:转载     点击数:     更新时间:2007-10-17     文章录入:gengen
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  投影器有透射式、反射式投影器和实物投影器等:本文主要讨论中小学拥有量大的透射式投影器,外观如图。

  它的光线穿透被放映的投影片或投影教具,通过放映镜头投射到银幕上成为放大了的清晰图像。在CAI成为热点的今天,它仍具有一些其它媒体不可比拟的优势:光通量较大(约为1300流明)能在较明亮的环境中使用;载片台到放映镜头之间的垂直距离约30cm,可以放映有一定体积的投影教具,还可以现场书写;由于载片玻璃平台较大(可达24cm×24cm,允许在投影片上容纳较多的内容,仍然能让观众看清楚;投影软件容易自制;易于操作;省钱。近20年来,全国举行过多次分学科的投影片评选活动,促进了软件的研制和生产,许多厂商供应与文字教材配套的投影片。

  在教学实践中,扩展和开发了投影器的功能,开发了新的投影软件,优化了教学过程。

  1、投影教具

  投影软件不仅可以用胶片作载体,也可以用透明和不透明的物体制成的投影教具做载体。投影教具多用于课堂演示实验,当堂作真实的试验,并让每个学生都能看清楚。这是录像带和CAI软件都做不到的。例如:把铁粉(不透明)和液体石蜡(透明)密封在透明有机玻璃容器中。在投影器上可以演示磁铁和通电导体周围的磁场;用透明的玻璃培养皿盛上水,加入金属钠(不透明),演示剧烈的化学反应,在反应生成物中加入石蕊试剂变成红色,说明生成碱性的氢氧化钠;用几种不同直径的透明有机玻璃圆片,推动透明的直尺带动有机玻璃圆片滚动一周,给小学生演示圆的周长总是它的直径的3.1倍多一点,引入圆周率的概念。许多物理的演示实验,利用投影教具,实验成功率达100%,而且全班同学都观察得清清楚楚。例如;静电实验,小小的投影教具作成了验电器、静电屏蔽网、绝缘导体等,由于投影器光源的烘烤,使仪器保持干燥。使得过去因环境潮湿而做不成的静电实验屡试不爽。用专用的电压表头、电流表头组装成各种电路,引导学生定量地探索电流、电压、电阻之间的关系,让学生能定量地观察到晶体三极管中IC Ie I b规律及放大信号的作用…教师们的创造性发明不胜枚举。

  化学演示实验时常用到液体,例如电解水为氧气和氢气;让学生观察电极周围气泡的析出;饱和溶液中结晶出晶体等。教师们利用光电比色计中长方体透明器皿制作出各种试管来做试验。如果不用特制的长方形试管,也可以把圆形试管放在装满水的长方形的水槽中,也可得到清晰的影像。并设计出化学实验投影器,使得试管垂直放置。见图。

  在演示活性碳吸附二氧化氮气体时,设计了双腔的扁平试管,课前将活性碳和二氧化氮分别装在相互隔离的双腔内。在课上打开双腔之间的分隔板,用投影器把腔内棕色二氧化氮气逐渐变浅到无色的被活性碳吸附过程清楚地投在银幕上。操作过程中无任何有毒气体泄露、保证了师生健康。

   2、利用投影光束的照明和高温

  投影器的光通量大,光束投射方向可以任意调整,在教学中常当作太阳光演示日蚀月蚀的成因等;在幼儿园里教师教孩子用双手投射出各种小动物的剪影。

  投影器光线由菲涅尔棱镜聚焦后在焦点处的照度可达15000克斯,提供了较大的光能和热能,可利用它完成化学物质的化合反应(例如氯氢混合气体生成氯化氢)和取代反应(例如甲烷与氯气混合受光照发生取代反应)。传统的做法是燃烧镁条提供反应所需的光照条件,成本高,成功率却不高。

  3、利用投影器光源冷却风

  投影器的光源产生的大量热必须用风冷却。以保证正常工作。我首创利用冷却风吹动投影教具,从两个小叶轮转速的明显不同指示出机翼上下两侧风速的差异。演示时,还可以将机翼翻转,使学生信服机翼两侧风速不同是由其形状造成的,从而使学生理解了机翼升力产生的原因。

  4、增加附件衍生的新功能

  4.1局部放大功能

  要想把投影片上的某一局部放大,一种办法是将投影器远离银幕,重新聚焦,则可得到比以前大的影像,但操作很麻烦,有时受环境的限制也做不到。新开发的办法是:在投影器的放映镜上叠上一块凸透镜,把投影片用一块平板玻璃托起一定高度,这样不用挪动投影器,不用重新聚焦就可以将投影片的某个部位放大成像了。道理很简单:叠在一起的二片凸透镜的组合焦距短了,放大倍数高了,同时物距缩短了,可保持像距不变。

  4.2显微放大功能

  可以把学校现有的生物显微镜和投影器组合起来,把动植物细胞切片、微生物等放大到银幕上。有位教师,把活的青蛙的肠系膜放在此套装置上,可以让全班学生清楚地看到微血管中血红细胞随心脏搏动而流动的情况,直观地认识了血液循环。

  4.3双画面重合功能

  我首创了在投影器上加装一个附件,可以在一台投影器上放映出双镜头幻灯所能达到的动画效果。原理见图

  放映时,把需要重合的两张投影片放在载片平台上,调整V型反射镜的夹角,使两幅投影片在银幕上需重合的部位准确地重合。然后利用遮盖、拉动等办法,放映出动态效果。还可演示双画面的叠化过程,使有空间位置联系的几个事物、内容逐次出现,给学生完整的认知信息。

   4.4加装频闪器

  已经有复合式投影片帮教师演示波的传播、干涉、衍射现象,但不是真实的物理现象。用发波水槽来演示波的现象,但现象瞬间出现、瞬间消失,不易观察。在投影器上加装频闪器(就是一个不透明的能旋转的遮光板,在1秒钟内把投射出去的光遮住几十次),利用光的闪烁频率和水波频率的差拍作用,使波的传播“慢”下来,使干涉、衍射现象稳定下来,就便于观察了。

  我制作的扬声器发声原理投影教具用200HZ交流电信号、使扬声器纸盆振动,推动水波传播开来,可以很清楚地观察到波的传播现象。该装置还可以演示麦克风的原理。

  以上介绍了投影器功能的扩展与相应新型软件的开发,相信广大教师可以利用这些功能去设计适合投影器播放的、独具特色的新软件来。

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