例談解決平面鏡成像問(wèn)題的訣竅

陳　彬

摘要：平面鏡成像問(wèn)題是初中物理重點(diǎn)考查的知識(shí)點(diǎn)，本文總結(jié)出“一個(gè)本質(zhì)、兩個(gè)關(guān)鍵、三個(gè)決定于”的解決訣竅，可以使學(xué)生加深對(duì)平面鏡成像問(wèn)題的理解，有效提高解題的正確率。

關(guān)鍵詞：平面鏡成像；一個(gè)本質(zhì)；兩個(gè)關(guān)鍵；三個(gè)決定于

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148(2009)6(S)-0020-2

平面鏡成像是初中物理教材中的重點(diǎn)知識(shí)，也是考查的重要內(nèi)容，《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的要求是“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，筆者嘗試著引導(dǎo)學(xué)生歸納出平面鏡成像“一個(gè)本質(zhì)、兩個(gè)關(guān)鍵、三個(gè)決定于”的訣竅，使學(xué)生對(duì)平面鏡成像問(wèn)題的理解更深刻、記憶更牢固。

一個(gè)本質(zhì)：平面鏡成的是虛像

平面鏡成的像是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，是虛像，人眼可以看到，但光屏無(wú)法接收到。

例1 說(shuō)出諺語(yǔ)“摘不到的鏡中花，撈不到的水中月”涉及到的物理知識(shí)。

點(diǎn)評(píng) 題中“鏡中花”、“水中月”都是平面鏡成的虛像，因而摘不到、撈不到。

例2 如圖1所示，在研究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)，我們選用兩根相同蠟燭的目的是：便于確定________和比較_______，圖中A是________（填器材名稱），放在“燭焰”上的手指_______（會(huì)/不會(huì)）被燒痛，這是通過(guò)平面鏡所成的_______（實(shí)/虛）像。

點(diǎn)評(píng)本題中，因?yàn)槠矫骁R成的是虛像，“燭焰”是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，所以放在“燭焰”上的手指不會(huì)被燒到，這是對(duì)平面鏡成的虛像一種較為靈活的考查形式。

兩個(gè)關(guān)鍵：像是正立的；像和物關(guān)于平面鏡對(duì)稱

關(guān)鍵一：像是正立的

例3 如圖2所示，小明站在河邊看到岸邊的樹在河水里的倒影看上去為什么是倒立的？

點(diǎn)評(píng)平面鏡成像時(shí)，像和物到平面鏡的距離相等，樹根處到水面的距離小，則它的像到水面的距離也小，樹梢到水面的距離大，則它的像到水面的距離也大，故倒影看上去是倒立的。

關(guān)鍵二：像和物關(guān)于平面鏡對(duì)稱

由于平面鏡成像時(shí)，像和物是關(guān)于鏡面對(duì)稱的，因而從數(shù)學(xué)角度講平面鏡是像和物連線的垂直平分線，同時(shí)像和物的左右關(guān)系倒置。

例4 如圖3所示，小貓?jiān)谄届o的池塘邊欣賞自己在水中的像，下列選項(xiàng)正確的是（ ）

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱的特點(diǎn)。B、D兩圖中像物是不對(duì)稱的；A圖中貓的臉對(duì)著水面，而它像的臉沒(méi)有對(duì)著水面；C圖中貓和它的像是關(guān)于水面對(duì)稱的。故C圖正確。

例5 圖4所示為從平面鏡內(nèi)看到的機(jī)械手表指針的位置。此時(shí)實(shí)際時(shí)間是（ ）

A.1點(diǎn)20分

B.4點(diǎn)35分

C.7點(diǎn)50分

D.10點(diǎn)05分

點(diǎn)評(píng) 機(jī)械手表在平面鏡內(nèi)成像時(shí)，物像的左右關(guān)系倒置，要確定機(jī)械手表的實(shí)際時(shí)間，可以采用“反面觀察法”，同時(shí)還要考慮機(jī)械手表的發(fā)條應(yīng)向右。本題的正確答案是C。

三個(gè)決定于：像距決定于物距；像的大小決定于物的大?。幌竦牧炼葲Q定于物的亮度

1、像距決定于物距

例6 小鳥在平靜的湖面上某一高度勻速向前飛，它在湖中的像是________（實(shí)/虛）像，湖水深3m，小鳥距湖面6m，飛行的速度為5m/s，它的像與湖面的距離是________m，像相對(duì)于小鳥的速度是_________ m/s。

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)平面鏡成像的性質(zhì)，可以知道所成的像是虛像。由像和物到平面鏡的距離相等，可以判斷小鳥的像到水面的距離等于小鳥到水面的距離，即6m，題中“湖水深3m”是干擾條件。小鳥在水面上方某一高度以5m/s的速度勻速飛行，小鳥與它的像之間的距離沒(méi)有變化，因而像相對(duì)于小鳥是靜止的，故速度為0 m/s。

2、像的大小決定于物的大小

例7 小強(qiáng)同學(xué)身高1.60m，站在豎直放置的平面鏡前3m處照鏡子，若他以0.5m/s的速度向平面鏡靠近，則他在鏡子中像的高度將______，他在鏡中的像高_(dá)____m，像相對(duì)于鏡面的速度為_____m/s。

點(diǎn)評(píng) 分析解決本題時(shí)，緊扣像物始終等大的特點(diǎn)。由于人的大小是不變的，所以人的像高度是不變的，平時(shí)我們靠近平面鏡感到自己的像變大了，那是人眼的一種錯(cuò)覺。根據(jù)相對(duì)速度的知識(shí)，像相對(duì)于人的速度為像相對(duì)于鏡子的速度和人相對(duì)于鏡子的速度之和。本題答案為不變、1.60m、1m/s。

3、像的亮度決定于物的亮度

例8 下面對(duì)光現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是（ ）

A.陽(yáng)光下，微風(fēng)吹拂的河面，波光粼粼，這里蘊(yùn)含著光的反射現(xiàn)象

B.汽車在夜間行駛時(shí)，應(yīng)該打開駕駛室里的電燈

C.人在照鏡子時(shí)，總是靠近鏡子去看，其原因是靠近時(shí)，平面鏡所成的像變大

D.在暗室里，為了能從鏡子中看清自己的臉部，應(yīng)把手電筒正對(duì)鏡子照射

點(diǎn)評(píng) 像的亮度決定于物的亮度。B答案，打開駕駛室里的燈，增加了車內(nèi)物體的亮度，物體在擋風(fēng)玻璃上會(huì)成較清晰的虛像，干擾駕駛員的視線；D答案，暗室里照鏡子，應(yīng)用手電筒照自己的臉，增加臉的亮度，鏡中的“臉”變亮，就能看清自己的臉。因此答案B、C、D都是錯(cuò)誤的。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部．全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)．北京師范大學(xué)出版社，2002

［2］楊富洪．以“平面鏡成像”一節(jié)為例淺談?wù)n堂部分探究教學(xué)．物理教學(xué)探討，2005，（10）

［3］姚啟均．光學(xué)教程．高等教育出版社，2004

(欄目編輯黃懋恩)