“平面鏡成像實驗”中出現(xiàn)的有關(guān)問題之探討

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”實驗是蘇科版初中物理教材八年級上冊第三章第4節(jié)的一個學(xué)生實驗，筆者在聽課的過程中發(fā)現(xiàn)了部分教師在處理時有值得商榷的地方，故通過思考，帶領(lǐng)學(xué)生再探實驗，撥開了迷霧，提升了素養(yǎng)．

1 值得商榷

學(xué)生按照圖1裝置，將一張白紙中間畫一條線并放在水平桌面上，再將茶色玻璃板對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線的距離，并進(jìn)行比較．表1是筆者摘錄的學(xué)生實驗時不同的實驗數(shù)據(jù).

圖1 探究平面鏡成像的特點實驗裝置

表1 摘錄的學(xué)生實驗時的實驗數(shù)據(jù)

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

2 再探實驗

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

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按照圖2(a)進(jìn)行實驗，所得實驗數(shù)據(jù)和表格中小組1所得實驗數(shù)據(jù)有相同之處，像距與物距基本相等；按照圖2(b)進(jìn)行實驗，所得實驗數(shù)據(jù)和表格中小組2所得實驗數(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；按照圖2(c)進(jìn)行實驗，所得實驗數(shù)據(jù)和表格中小組3所得實驗數(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；按照圖2(d)進(jìn)行實驗，所得實驗數(shù)據(jù)和表格中小組4所得實驗數(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)生實驗數(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，撥開迷霧呢？

圖2 探究茶色玻璃平面及位置對平面鏡成像影響示意圖

3 撥開迷霧

帶著疑問，筆者又和學(xué)生一起做了下面的實驗，將實驗用的玻璃板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)上述實驗，如圖4所示，此時發(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，實驗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齊，才能得到像距與物距基本相等的實驗數(shù)據(jù)，否則就不會相等．按照圖2(b)進(jìn)行實驗像距會比物距大兩個玻璃板的厚度，按照圖2(c)進(jìn)行實驗像距會比物距大一個玻璃板的厚度，按照圖2(d)進(jìn)行實驗像距會比物距小一個玻璃板的厚度．

筆者認(rèn)為，在實驗教學(xué)的過程中，教師不僅要客觀地認(rèn)識并分析數(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，鍛煉學(xué)生的能力，提升學(xué)生的物理素養(yǎng)．