初中物理11
雾雨当空飞彩虹
“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”，雨过天晴,空中的一道彩虹总会引得无数人慨叹大自然造化之神奇。千百年来，人们对这种美丽的自然现象的神往和探究不断：大约一千五百多年前，我国唐初的孔颖达说过：“若云薄漏日，日照雨滴则虹生”，北宋的沈括在《梦溪笔谈》里引用孙彦先的话说：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。美丽的色彩是太阳照出来的吗？
【观察】通过亲身经历并查阅资料，试着描述（用图片、文字、视频等方式呈现）彩虹的颜色、形态以及彩虹形成时周边的环境。
【探究】你可能会有一些疑问，例如：彩虹的形成需要什么条件？为什么在这些条件下可以形成彩虹？试着从你观察到的现象中提出一个你感兴趣的问题进行科学探究（包括提出问题、查阅资料、设计实验、分析论证、总结反思）。
【入门级拓展】通过探究，你已经初步了解了彩虹形成的原因以及所需要的条件，结合你的生活经验，你能自己制造一道彩虹送给你的家人朋友吗？（请图文并茂地记录你制造彩虹所需要的方法、器材以及效果。能用多种方法制造彩虹的更佳。）
【高手级拓展】在以上制造彩虹的方法中，它们的制造原理一样吗？假如你要给同学们开一个制造彩虹的专题讲座，你将从哪些方面讲解制造彩虹的不同方法呢？请自行设计图表将这些方法进行对照解析。
【美思·点评】初中物理11
【思路】
古代，彩虹在民间俗称“杠吃水”，“龙吸水”，以前人们认为彩虹会吸干当处的水，使得彩虹具有神秘的色彩。伟人毛泽东的词中，将彩虹的美形象的描述了出来。对于彩虹，我们知道它是一个美丽的自然光学现象，然而，由于是自然产生的，我们会觉得这种现象的复制变得遥远。
本期美思你物理问题的设计，就是让学生联系曾经观察彩虹的经历，或者通过查阅资料的方式，感受彩虹的颜色、形态，分析一下彩虹形成的条件。在这个基础上，通过探究式的研究方法，还可以根据自己的兴趣，提出其它问题进行实验。通过实验所得的结果，利用仪器自己制造出彩虹现象，将大自然的美带到身边，让科学融入生活。最后，还可以通过讲座的形式，将自己的研究成果与大家分享。
【欣赏和点评】
学生作品1
深中初中初二（9）班 陈镭丹
点评：镭丹同学通过自己的亲身经历，观察到彩虹现象，并通过查阅资料，知道虹和霓的区别，细致的观察力，严谨的学习态度，让人佩服！在飞机上观察到的环形彩虹，与平时所见的彩虹形状又有所不同，这也引起了镭丹同学的注意，并做了深入的分析。世界上不是没有美，而是缺少发现美的眼睛，同样，科学也时刻在我们的身边，需要我们用心去发现，镭丹同学一定能够深深感受到科学之美！
学生作品2
实验一
问题：彩虹的形成需要阳光吗？
假设：彩虹的形成需要阳光。
实验二
问题：彩虹的形成需要水么？
假设：彩虹的形成需要水。
图片为网上搜集得到
深中初中初二（5）班 黄梓伊
点评：梓伊同学通过科学的实验，利用了对照的实验方法，对彩虹产生的条件进行探究，得出光和水是形成彩虹的条件，并通过光路图对彩虹的成因，进行了深入的学习，充分的展现了科学的研究方法和严谨的治学态度！
学生作品3
问题：彩虹为什么是弯曲的？
因此， D f （α） 的最小值就对应着彩虹线的位置。通过求导计算，当 α = 59.58° 时有最小值 D f （α） = 137.48° 。因此，最终的折射光线和入射光线的夹角是 180°- 137.48°= 42.52°。这正是笛卡尔寻找的 ∠DEM，也就是人眼对于彩虹的仰角，称为红光的“彩虹角”（Rainbow angle）。我们所看到的彩虹中红色部分均来在这一角度附近。
当以人的眼睛为顶点，把所有与平行入射光线成 42.52° 彩虹角的光束连接起来，就形成一个红色的圆锥体。
资料来自果壳网
深中初中初二（9）班 陈润泽
点评：润泽同学通过对彩虹的形状提出问题，并利用查阅资料的方式，解答了心中的疑问。一个好的问题，更容易引导我们走向正确的研究方向。对于彩虹形状的研究，不仅可以通过联系生活中的现象，同样也可以结合理论方面进行分析，为了更好的理解其中的公式，泽润同学还与老师、同学进行了交流分析，合作的学习态度，使得我们的研究可以更多元化！
学生作品4
彩虹大多是弧形的，但是请注意：彩虹只有在背对太阳的情况下才可以观测到！！！
深中初中初三（9）班 余承烨
点评：承烨同学自创了一个“逆虹”的名词，挺有意思！对于制作彩虹，承烨同学结合自己的实际操作，给出了可操作性高的方案，而且方案中注意了很多细节的地方，例如：时间，观察角度等，看来是一位实验高手！
学生作品5
深中初中初二（8）班 严若琳
点评：若琳同学的实验相当成功，通过对彩虹成因的细致分析，利用一面梳妆镜、一个器皿、水、白色光源、一本书（屏幕）制作出来的彩虹非常美丽！
学生作品6
按“Ctrl＋O”打开图像文件，然后选择“渐变工具”，点击“渐变色条”。点击“渐变色条”后，在“渐变编辑器”中依次添加“蓝、黄、红”三种颜色的色标（在“渐变色条”的下面“颜色色标”旁边的空白处点击，即可增加色标，然后在“色标”框中双击“颜色”选项，即可为该色标选择颜色），在“渐变色条”的黄色色标上面点击，增加一个透明色标，将两边的透明色标的“不透明度”设置为0％，而新建的透明色标的“不透明度”设置为85％（具体多少，根据效果而设置），将旁边两个透明度色标移动到第二个透明度色标旁边（尽量靠近）。点击确定后，点击“创建新图层”新建一个图层1，然后在渐变菜单栏中选择“径向渐变”，从像下向上拖拉，拖拉出大小差不多的“彩虹”，然后按“Ctrl＋T”将彩虹移动到合适位置，按回车键确定后，将图层1的透明度设置为80％（根据效果来设置），最后用橡皮擦工具，参数设置如下：大小：250px；硬度：0％ ，然后擦除彩虹两边，得到最终效果。
深中初中初二（3）班 喻柱期
点评：柱期同学除了利用镜子，一杯水制作了彩虹外，还利用PHOTOSHOP的方法制作了一条色彩艳丽的彩虹，方法独到，其实这种方法的利用，也涉及到了许多光学的知识，同学们在参考该方法的过程中，可以看到颜色的渐变，不妨利用这种方法，设计出你心中最美的彩虹！
学生作品7
宝安实验学校初一（2）班 李子凡
点评：子凡同学利用生活中常用的物品，如：肥皂、透明胶、纸等进行实验，并分析了其中的原理，让我们深刻感受到，科学就在身边，同时，其中涉及到一些较深奥的知识，子凡同学通过查阅资料进行研究，体现了严谨的学习态度，要点赞！
学生作品8
【第一部分 混沌】
我的灵感来源于用相机拍电脑时，相机屏幕上显示的水波纹，被称为摩尔纹。
使用摩尔纹的原理来制造彩虹，方便之处在于，摩尔纹有时会有彩虹的七种颜色，与
虹具有一定的相似性，可以借用此原理以制造彩虹；而不便之处在于，摩尔纹的纹路没有规律可言，虽然颜色相似但是形状不相似，几乎是杂乱的。因为这个原因，如果要获取电脑上的某个部分的呈像时，我也经常使用截图而不是直接拍摄。
【第二部分 纯净】
这道难题固然是难，从数码相机的发明到现在，摩尔纹对于摄影爱好者来说就是永远抹不掉，又影响美观的梦魇。按理来说，摄影爱好者中少有拍电脑显示屏呈像的，为什么就是梦魇呢？因为摩尔纹不仅仅是在相机拍电脑时会出现，拍有细致纹路的物品时也时常出现，甚至在完全不可能碰见摩尔纹的地方都会碰见摩尔纹。如此来看，摩尔纹就是完全不可避免的，然而，不是，还有一些方法能够避免。
这里提出了三种方案来避免过多过杂的摩尔纹，来改善拍摄效果：旋转相机（改变相机感光元件与图像某一部分的相对位置）、换个地方拍摄（改变相机感光元件与图像整体的相对位置）、不对焦（改变相机感光元件的感光方式）。
【第三部分 创新】
利用一条直线，如果用两张纸片盖住这条直线，只留下一个小缝，随着这两张的纸片的向右运动，露出来的点看起来像是在往右下移动，实际上却没有移动过。这是拟动现象。
以上资料只选取了方案中的部分内容
深中初中 初一（9）班 翁沛鑫
点评：沛鑫同学对方案研究的切入点与众不同，利用的是摩尔纹，在探究过程中遇到的问题，也一一想方设法克服，这种不畏挑战，勇于创新的精神值让人佩服！
学生作品9
设计实验初想：用嘴含水，对着太阳光喷向空中。若想雨滴多，用嘴含满满一口水，若想雨滴少，用嘴含少量的水，比如1/4口水。实验结果如下表所示：
用水量的多少来代表雨滴的量
几种制作彩虹方法比较
南山实验麒麟小学六（3）班 谢泰然
点评：泰然同学的研究方案非常详实，而且还分析了几种不同的实验情况，并从虹带宽和颜色进行分析，相当细致！对于制作彩虹的方法，不仅介绍了相关的原理，还有实验特点说明，真是一次用心的探究！
本期美思物理问题收到了很多同学亲自设计与体验的优秀作品，鉴于点评观点要集中、逻辑要顺畅等原因，故不能将众多优秀的作品一一展示，特在优秀名单中对一些同学提交的答案做整体评价，以示鼓励。
解题智慧奖：
深中初中 初 三（9）班 余承烨
深中初中 初 二（9）班 陈镭丹
深中初中 初 二（9）班 陈润泽
深中初中 初 二（3）班 喻柱期
深中初中 初 二（6）班 黄品蕴
深中初中 初 二（5）班 黄梓伊
深中初中 初 一（9）班 翁沛鑫
南山实验麒麟小学六（3）班 谢泰然
解题能手奖:
深中初中 初二（10）班 韩高乐杰
深中初中 初二（10）班 马文宣
深中初中 初二（10）班 钟怡佳
深中初中 初二（9）班 王梓淇
深中初中 初二（9）班 庄子琪
深中初中 初二（9）班 郑骏基
深中初中 初二（9）班 黄思远
深中初中 初二（9）班 江典训
深中初中 初二（9）班 刘顺宸
深中初中 初二（8）班 严若琳
深中初中 初二（8）班 张晓柔
深中初中 初二（7）班 刘宸希
深中初中 初二（7）班 何鸿韬
深中初中 初二（6）班 罗睿康
深中初中 初二（6）班 刘玉灏
深中初中 初二（2）班 蔡德鑫
深中初中 初二（2）班 孙静茹
宝安实验学校初一（2）班 李子凡
解题优秀奖:
深中初中 初二（10）班 施佩吟
深中初中 初二（10）班 胡卓尔
深中初中 初二（10）班 黄曜宇
深中初中 初二（10）班 林思杭
深中初中 初二（9）班 黄禹欢
深中初中 初二（9）班 张继杰
深中初中 初二（6）班 董培正
深中初中 初二（5）班 梁嘉锐
深中初中 初二（3）班 郑文昌
深中初中 初二（3）班 林嘉文
深中初中 初二（3）班 周心怡、陈佳佳