摘 要:對一道平面鏡成像實驗操作能力考查題的分析,就中考試題是如何考查學生的物理核心素養能力進行了分析,以及平面鏡成像和玻璃板成像的差別,進而指出滬科版八年級物理教材中玻璃板代替平面鏡實驗的優缺點。
關鍵詞:初中物理;中考題;玻璃板成像;平面鏡成像
近年來各地中考試卷命題在貼近生活實際和緊跟科學前沿的同時,也越來越緊扣教材和實驗操作。這就要求我們要想提高教學質量就要深入研究中考試題,進而把握教材挖掘的方向和實驗操作的要點。下面就以2017年鹽城市中考物理試卷的第25題分析為例,來闡明本人的觀點。
25. 小明用茶色玻璃板和兩個相同的棋子做探究像與物到平面鏡距離關系的實驗。
(1)將玻璃板 立在水平桌面上,在白紙上沿玻璃板前后兩表面畫線MM′和NN′。
(2)在玻璃板前放棋子A,將棋子B放到玻璃板后,使它與 重合.
(3)在白紙上沿棋子A和B的邊緣畫圓,測量A的右端到MM′的距離lA=4.30cm;測量B的左端到NN′的距離如圖所示,其值為lB= cm。
(4)改變A的位置,將數據記錄在下表中。表中有一個數據異常,該數據是 cm,它最有可能測量的是 的距離。
(5)修正(4)中異常數據后,比較lB和lA,發現lB總是小于lA。為準確獲得實驗結論,請你對小明實驗中的錯誤操作進行糾正。答:
一、 試題解答
答案:(1)豎直;(2)A的像;(3)4.00;(4)7.10;A到NN′的距離;(5)lB應該測量B的左邊到MM′的距離。
第一至第三小題都是基礎題,比較容易。關于第四小題的分析如下:觀察表格數據不難發現錯誤的數據應該是第3組,那么究竟是7.10cm還是6.50cm錯了呢?其他每組數據都相差0.30cm,而這一組相差0.60cm,到底是7.10cm正確,6.50cm測小了,還是6.50cm正確,7.10cm測大了呢?分析lA、lB的測量的幾種情況如圖。其中lB除了B的左邊到NN′的距離外的三種情況:B的左邊到MM′的距離;B的右邊到NN′的距離;B的右邊到MM′的距離都偏大。所以7.10cm正確6.50cm測小了的情況被排除。
再看lA除了A的右邊到MM′的距離外的三種情況:A的右邊到NN′的距離;A的左邊到MM′的距離;A的左邊到NN′的距離都是偏大的。所以可以確定是6.50cm正確,7.10cm測大了。也就是7.10cm應該為6.80cm。修正后發現lA的每組數據都比lB對應的數據大0.30cm。所以他有可能測量的是A的右邊到NN′的距離。第五小題在第四小題分析的基礎上不難發現lA、比lB正好多一個玻璃板的厚度即0.30cm。所以正確的操作應該是lB的應該測量B的左邊到MM′的距離。
二、 該題考查學生哪些核心素養能力
第一小題和第二小題考查學生的記憶能力,第三小題讀數,考查學生的觀察能力和對刻度尺的使用技能;第四小題考查學生對探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力;第五小題考查學生的分析推理能力。
三、 與平面鏡成像實驗的對比
第四小題中比較lA、lB的測量正確的都應該是測量到MM′的距離。是因為MM′是反射面,這一面的反射光比較強,而NN′這一面的反射光較弱。而平面鏡成像的反射面應該是鍍水銀的這一面。例如:用鉛筆尖接觸平面鏡,像與筆尖之間的距離為6mm,則鏡子的厚度是多少?
本題主要是考查平面鏡成像的問題。我們常用的平面鏡是靠鏡子后面的鍍層反射成像的。所以鉛筆尖接觸平面鏡上,像與筆尖之間的距離為6mm時,筆尖與反射面的距離是3mm,所以玻璃的厚度為3mm。
說明一下:我們通常說平面鏡成像時,物與像到鏡面的距離相等,是因為物距比平面鏡的厚度大得多,不考慮鏡子的厚度了,但此題條件不同了,要考慮鏡子的厚度。
也就是平面鏡成像和玻璃板成像的反射面是不同的。
四、 教材中關于表格設計是如何考量的
由劉炳昇、李榮主編的江蘇鳳凰科學技術出版社的2012年版本。2015年5月第13次印刷的八年級物理上冊第67頁中關于“探究平面鏡成像的特點”實驗中的“實驗與記錄”第5點。“用鉛筆在方格紙上畫出平面鏡以及棋子A和棋子B的位置,并畫出兩棋子位置的連線。用刻度尺分別測出兩個棋子到鏡面的距離。”那么這里的鏡面是指哪一面呢?不知道編者是怎么想的?教師是怎么教的?學生在實驗中又是怎么操作的?那一頁表格中的數據是怎么填寫的?
我認為教材中的物到平面鏡的距離應該表述為:物到玻璃板反射面的距離。這樣更有利于學生的實驗操作。
五、 玻璃板代替平面鏡來做實驗要注意什么問題
由于玻璃板成像是由不同的反射面分別成像,實驗是一組像,比較清晰的像的反射面應該是靠近光源這一側。而平面鏡的反射面是鍍層,也就是遠離光源這一側。所以實驗中除了要注意用茶色玻璃、豎直放置、方格紙等因素。還要注意玻璃的厚度一定要薄。
平面鏡成像清晰,反射面明確,但是不便于確定平面鏡后面像的位置。茶色玻璃或者毛玻璃雖然有重影,像不清晰,但是可以透過玻璃來確定像的位置。
六、 結語
認真分析有價值的中考試題,不僅能提高解題能力和命題水平,而且能指導我們教學水平的提高。同時還能發現教材編寫中存在的不足。
參考文獻:
[1]2017年鹽城市中考物理試卷.
[2]劉炳昇,李榮.八年級物理上冊第3版[M].江蘇鳳凰科學技術出版社,2012.
作者簡介:朱強,江蘇省鹽城市射陽縣臨海初級中學。endprint