“平面鏡成像實(shí)驗(yàn)”中出現(xiàn)的有關(guān)問(wèn)題之探討

韓娟

(盱眙縣第一中學(xué) 江蘇 淮安 211700)

“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)是蘇科版初中物理教材八年級(jí)上冊(cè)第三章第4節(jié)的一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，筆者在聽(tīng)課的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了部分教師在處理時(shí)有值得商榷的地方，故通過(guò)思考，帶領(lǐng)學(xué)生再探實(shí)驗(yàn)，撥開(kāi)了迷霧，提升了素養(yǎng)．

1 值得商榷

學(xué)生按照?qǐng)D1裝置，將一張白紙中間畫(huà)一條線并放在水平桌面上，再將茶色玻璃板對(duì)齊紙上的線豎直放置在白紙上，將棋子甲放在玻璃板前面，用相同的棋子乙放到玻璃板后，透過(guò)玻璃板觀察，直到棋子乙和棋子甲的像完全重合．記錄棋子乙和棋子甲到紙上所畫(huà)線的距離，并進(jìn)行比較．表1是筆者摘錄的學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

圖1 探究平面鏡成像的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)裝置

表1 摘錄的學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

部分老師在分析數(shù)據(jù)時(shí)解釋為“實(shí)驗(yàn)有誤差”，也有教師解釋為“玻璃板有厚度”，其實(shí)這些解釋都是值得商榷的．那么，這到底是為什么呢？

2 再探實(shí)驗(yàn)

筆者帶著疑問(wèn)，和學(xué)生再次深入地研究了“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”這一實(shí)驗(yàn)，分別將茶色玻璃板的A面、B面、中間對(duì)準(zhǔn)紙上畫(huà)的線豎直放在白紙上，做了如圖2所示的4次實(shí)驗(yàn).

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按照?qǐng)D2(a)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表格中小組1所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有相同之處，像距與物距基本相等；按照?qǐng)D2(b)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表格中小組2所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有相同之處，像距與物距不相等，但基本上像距都比物距大0.80 cm左右；按照?qǐng)D2(c)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表格中小組3所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有相同之處，像距與物距不相等，但基本上像距都比物距大0.40 cm左右；按照?qǐng)D2(d)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表格中小組4所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有相同之處，像距與物距不相等，但基本上像距都比物距小0.40 cm左右．由此筆者和學(xué)生發(fā)現(xiàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異并不是所謂的誤差造成的，的確是玻璃的厚度造成的，但是如何弄清其中的原理，撥開(kāi)迷霧呢？

圖2 探究茶色玻璃平面及位置對(duì)平面鏡成像影響示意圖

3 撥開(kāi)迷霧

帶著疑問(wèn)，筆者又和學(xué)生一起做了下面的實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)用的玻璃板A面朝上，平放在桌面上，并將一支筆的筆尖緊靠在玻璃板的A面上，如圖3所示.

圖3 A面向上成像

此時(shí)發(fā)現(xiàn)筆尖在玻璃板中最清晰的像和筆尖之間有一定的距離．接著，筆者又將玻璃板的B面朝上，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，如圖4所示，此時(shí)發(fā)現(xiàn)筆尖在玻璃板中最清晰的像和筆尖重合了．

圖4 B面向上成像

由此可知，實(shí)驗(yàn)中看到的清晰的像是茶色玻璃板的B面所成的像，也只有將茶色玻璃板的B面與白紙上的那條線對(duì)齊，才能得到像距與物距基本相等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，否則就不會(huì)相等．按照?qǐng)D2(b)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)像距會(huì)比物距大兩個(gè)玻璃板的厚度，按照?qǐng)D2(c)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)像距會(huì)比物距大一個(gè)玻璃板的厚度，按照?qǐng)D2(d)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)像距會(huì)比物距小一個(gè)玻璃板的厚度．

筆者認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師不僅要客觀地認(rèn)識(shí)并分析數(shù)據(jù)，更要帶著學(xué)生一起去探尋數(shù)據(jù)背后的秘密，從而發(fā)現(xiàn)和探究自然界的規(guī)律．這樣才能豐富學(xué)生的知識(shí)，鍛煉學(xué)生的能力，提升學(xué)生的物理素養(yǎng)．