制作投影燈

奇奇在科技館游玩時，發現展館的一處地面好像變成了一片海洋，幾種不同的魚在地面上游來游去，生動極了，經過仔細觀察，奇奇發現這些圖案來自上方的投影燈．投影燈可以將圖像、文字和視頻進行放大投影，在日常生活中有著廣泛的應用．如路邊的廣告投影燈、車輛的迎賓燈等．

投影燈結構

投影燈一般是由光學系統、電學系統、散熱系統等構成的，光學系統是投影燈的核心，傳統投影燈的光學系統包括燈泡、反射器、透鏡等組件，燈泡作為光源．通常采用氙燈或白熾燈，燈泡后裝有反射器，將燈泡發出的光變成平行光．透鏡將圖像根據使用需求進行不同程度的放大，電學系統為燈泡供電，對燈泡電流大小進行穩定控制．以保證燈光亮度的穩定性，散熱系統通常指投影燈內的風扇，可以將熱空氣排出，實現散熱降溫．

投影燈放大原理

投影燈之所以能夠將畫面放大，主要是利用了凸透鏡成像的規律．投影燈的鏡頭可以等效為一個凸透鏡，當物距在鏡頭焦距和2倍焦距之間時。在另一側距離鏡頭2倍焦距以外的地方可以得到倒立、放大的實像，在不改變鏡頭焦距時，想要得到更大的投影畫面，需要減小物距，增大像距，也就是讓物體靠近鏡頭，同時讓投影燈遠離作為光屏的墻面或地面．

制作簡易投影燈

奇奇找來廢棄的快遞箱、小手電筒、美工刀、透明塑料片、水彩筆、熱熔膠槍、凸透鏡、刻度尺等材料，按照以下步驟制作了一個簡易的投影燈：將快遞箱的瓦楞紙裁剪成長方形，并卷成一個長度為10 cm，直徑與凸透鏡直徑相同的小圓筒，用熱熔膠槍將凸透鏡固定在小圓筒一端，用瓦楞紙再制作一個稍大的圓筒，長度也為10 cm，剛好可以將小圓筒套人其中，按照大圓筒直徑，將透明塑料片裁剪成同尺寸圓片．用水彩筆在塑料圓片上繪制自己喜愛的圖像，并用熱熔膠槍將塑料圓片固定在大圓筒一端，最后將大、小圓筒按照圖1進行組裝，一個簡易的投影燈就制作好了，將手電筒放在塑料圓片后作為光源．調整投影燈到墻面的距離，就可以在墻面上得到一個清晰、放大的圖像了．

同學們也趕緊動手試一試，并探究如何改變投影圖像的大小吧！

[本文系2022年度河南省基礎教育教學研究項目“指向核心素養的初中物理跨學科實踐案例開發研究”（項目編號JCJYB2206010032）研究成果]