探究平面镜成像时的特点

探究平面镜成像时的特点

桃源县黄甲铺乡中学：聂小凤

一、实验在教材中所处的地位和作用

1.地位：

该实验是八年级物理上册（人民教育出版社）第四章第三节内容，在光的直线传播和反射规律的基础上探究平面镜成像时的特点，对于学生理解和运用平面镜成像知识解决具体问题具有重要的意义。

2.作用：

该实验是探究平面镜成像时像的位置、大小跟物体的位置、大小的关系，探究平面镜成实像还是成虚像，以及物体位置变化时像的位置怎样变化，通过实验的观察和分析得出结论，客观具体，学生容易接受，降低了教学难度。

二、实验原型及不足之处

1.实验原型：

如图，在桌面上铺一张大白纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面

镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。把一

支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的

像。再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面

移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置

就是前面那支蜡烛的像的位置，在纸上记下这两个位置，并注

意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同；移动点燃的蜡烛，

重做实验；用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连

起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，记录到表中

并比较。

2.不足之处：

（1）实验需要两支蜡烛一直等长，蜡烛移动后也不易记住原来的位置。

（2）用刻度尺量像和物到玻璃板的距离时容易碰到蜡烛，不论是被火焰烫着还是被晃动而滴下的滴蜡烫着都有危险。

（3）用蜡烛做实验，不便通风，使得教室或实验室空气质量差，烛烟熏人，烛泪污染桌面，蜡烛消耗量大，浪费资源；且一支蜡烛燃烧变短，另一支没有燃烧长度没变，不利于正确观察、实事求是地得出结论。

（4）实验中没有探究平面镜所成的像是实像还是虚像，也没有探究物体大小变化时像的变化，而且物体左右移动或前后移动时所形成的像相应的怎样变化也没有探究。

三、实验创新与改进之处

改进实验器材，采用橡胶塞或橡皮，在中间插上铅笔或笔芯，这样可以在物

和像所在位置用笔芯点上一个点，很方便的可以确定物体和像的具体位置，避免了用刻度尺量像和物到玻璃板的距离时碰到蜡烛带来的危险，也减小了误差，取材更简单，两支笔芯或铅笔大小长短都一样，不会变化，有利于得出结论。四、实验器材：

玻璃板，支架或铁夹，大白纸，背景纸（可用黑色卡纸或白纸涂黑一半），笔，三角刻度尺，两个外形一样的胶塞或橡皮，两支大小长短一样的铅笔或笔芯（笔芯颜色不同），两段一样长的塑料管（可套在铅笔或笔芯外面）。五、实验原理及装置说明：

（1）实验原理：是遵从光的反射定律（反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角）。

（2）装置说明：胶塞或橡皮要扎好穿过铅笔或笔芯的孔，且孔刚好固定铅笔或笔芯；铅笔或笔芯的颜色能区分开；玻璃板不能太厚。

六、实验过程：

1.把大白纸铺在桌面上，再在大白纸上所画的一条直线上竖一块玻璃板作为平面镜。

2.将一支铅笔或笔芯插入胶塞或橡皮并竖在玻璃板前的白纸上，并用铅笔或笔芯在白纸上点一下记下位置，观察它所成的像。

3.将另一支铅笔或笔芯插入胶塞或橡皮竖在玻璃板后，并前后、左右移动，直至从玻璃板前看到的像与其完全重合为止（若无论怎样移都无法完全重合，则用三角尺调整镜面与底面垂直），用铅笔或笔芯点一下记下位置，则此时另一支铅笔或笔芯的位置就是玻璃板前铅笔或笔芯所成像的位置。

4.移开玻璃板后面的铅笔或笔芯，用背景纸做屏幕放在该位置，直接观察背景纸上能否出现玻璃板前面的铅笔或笔芯的像。

5.用尺量出它们与平面镜的距离，并记录于表中。并连线物与像，用三角尺判断连线是否与镜面垂直。

6.移动前面的铅笔或笔芯的位置（平行于镜面左右移动和垂直于镜面前后移动），按步骤1－5重做实验，也将测量结果与观察到的现象记录于表中。并注意比较像移动的方向与物移动的方向是否一致。

7.改变玻璃板前面的物体的大小（在铅笔或笔芯外面套上塑料管），重复2-5，比较像是否还能与相同大小的物体重合。

分析论证：物与像在位置上有什么关系？它们的大小有什么关系？像是实像还是虚像？物像移动方向一致吗？

七、实验效果：

此实验通过改进后，实验材料更接近学生，更容易准备，实验现象非常明显，减小了实验误差，实验成功率高，也没有实验垃圾，节约了资源，还降低了实验过程中的危险系数；也让学生体会到可以灵活运用身边的物体进行实验；由通过镜面既要看到像又要看到镜子后面的情形想到，将平面镜换成玻璃板，用实物与像重合的操作细节，体验到等效替代的科学研究方法；由避免实验的偶然性想到，要改变物的位置、大小两个因素多次试验、实事求是地观察和记录，体验到控制变量的科学研究方法

在教学过程中学生更容易操作，可重复操作，更容易明白平面镜成像时的特点；学生通过探究和体验，得出结论客观具体，印象深刻，应用能力得到了提升。

八、自我评价

1. 对于动手能力还不是很强的不够细心的学生来说，改进后的实验更容易操作；更容易得出实验结论，降低了难度和操作过程中的危险系数；

2. 从细节入手，就地取材，重视学生的探究过程，重视学生的体验和感受。培养了学生的动手和动脑能力；

3. 改进实验材料后，学生体会到如何尽可能的节约资源和保护环境。

谢谢指导！

课堂练习：

平面镜成像实验

（11·陕西）30．（1）如图所示，将光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜所成的像是________像。

答案：虚

（11·贺州）17．（2）在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图所示，在玻璃板后面放一支与A完全相同而未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究

__________________________的关系。

答案：像与物大小

（11·长春）19．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离______（选填“有关”或“无关”）。过了一段时间，蜡烛A变短则A的像的大小将________。

答案：无关变短

（11·宁德真题）28．小明在探究平面镜成像特点时，如图所示使用两根完全相同的蜡烛A和B，这是为了比较像和物体的________________关系。当A向玻璃板靠近时，A的像_______（填“靠近”或“远离”）玻璃板。

答案：大小靠近

（11·南平）26．用如图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验：