例談解決平面鏡成像問題的訣竅

陳　彬

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

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

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2009)6(S)-0020-2

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

一個本質(zhì)：平面鏡成的是虛像

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

例1 說出諺語“摘不到的鏡中花，撈不到的水中月”涉及到的物理知識。

點評 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時，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/不會）被燒痛，這是通過平面鏡所成的_______（實/虛）像。

點評本題中，因為平面鏡成的是虛像，“燭焰”是反射光線反向延長線的交點，所以放在“燭焰”上的手指不會被燒到，這是對平面鏡成的虛像一種較為靈活的考查形式。

兩個關(guān)鍵：像是正立的；像和物關(guān)于平面鏡對稱

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？

點評平面鏡成像時，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)于平面鏡對稱

由于平面鏡成像時，像和物是關(guān)于鏡面對稱的，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，同時像和物的左右關(guān)系倒置。

例4 如圖3所示，小貓在平靜的池塘邊欣賞自己在水中的像，下列選項正確的是（ ）

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

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

A.1點20分

B.4點35分

C.7點50分

D.10點05分

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

三個決定于：像距決定于物距；像的大小決定于物的大??；像的亮度決定于物的亮度

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/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，像相對于小鳥的速度是_________ m/s。

點評 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有變化，因而像相對于小鳥是靜止的，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_____m，像相對于鏡面的速度為_____m/s。

點評 分析解決本題時，緊扣像物始終等大的特點。由于人的大小是不變的，所以人的像高度是不變的，平時我們靠近平面鏡感到自己的像變大了，那是人眼的一種錯覺。根據(jù)相對速度的知識，像相對于人的速度為像相對于鏡子的速度和人相對于鏡子的速度之和。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 下面對光現(xiàn)象的說法中，正確的是（ ）

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

B.汽車在夜間行駛時，應(yīng)該打開駕駛室里的電燈

C.人在照鏡子時，總是靠近鏡子去看，其原因是靠近時，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)把手電筒正對鏡子照射

點評 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都是錯誤的。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部．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)