同學(xué)們,平面鏡成像是近年各地中考試題主要考查的知識(shí)點(diǎn)之一。其成像的規(guī)律可概括為“四點(diǎn)八字”:即“正立、等大、等距、虛像”,成像的依據(jù)是光的反射定律。但根據(jù)大家平時(shí)的答卷來(lái)看,由于對(duì)知識(shí)理解不透,又常受日常假象的影響,容易走入以下誤區(qū),現(xiàn)點(diǎn)擊如下:
誤區(qū)1:誤以平靜的水面所成景物的像是“倒像”
解析 根據(jù)光的反射定律,平面鏡所成的像一定是正立、等大、并且與物對(duì)稱的虛像。而我們平時(shí)所看到和所談及的水中的“倒像”,是日常習(xí)慣上的說(shuō)法,對(duì)平面鏡或類似平面鏡的反射面來(lái)說(shuō)所成的像永遠(yuǎn)是“正立”的。但是由于人們觀察的角度不同,就誤以為是“倒像”。在此,我們先觀察圖1和圖2所示,并將兩圖比較,就會(huì)發(fā)現(xiàn)像仍然是“正立”的。
誤區(qū)2:鏡小物大不能成全像
解析 有人在用小鏡子照看自己的像時(shí),發(fā)現(xiàn)在鏡中觀察不到自己的全身像,只能看到自己的某部分的像,因此就認(rèn)為:鏡小物大不能成全像。這種看法和結(jié)論是誤區(qū)。因?yàn)樵谄矫骁R中能否成全像和用眼睛能否觀察到全像完全是兩個(gè)問(wèn)題。平面鏡成像是客觀存在的光學(xué)現(xiàn)象,不受鏡小物大的限制,因?yàn)槲覀兛梢园盐矬w看成是由無(wú)數(shù)個(gè)發(fā)光點(diǎn)組成的,每個(gè)發(fā)光點(diǎn)總有部分光線照射到平面鏡,經(jīng)反射后,其反射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為像點(diǎn),所以鏡小物大一樣能成全像。在圖3所示中AB比平面鏡大得多,根據(jù)光路圖分析知仍能成全像A′B′。
誤區(qū)3:平面鏡對(duì)物體總能成像,用眼觀察就一定能看到
解析 有的同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為,只要平面鏡能成像,就能用眼觀察到像。其實(shí)不然,用眼睛觀察到像,要注意眼所處的位置,只有眼處于一定的觀察范圍內(nèi)才能看到像。從圖4中可以看出,S′是S經(jīng)平面鏡M N成的像,根據(jù)光路圖可知,人眼只有在黑色的區(qū)域內(nèi)才能觀察到像S′。
當(dāng)眼位于P點(diǎn)時(shí)看不到像,若要在P點(diǎn)看到像S′,可將平面鏡M N向上移動(dòng),至少鏡的上邊緣要移到M′處,如圖5所示。上述分析說(shuō)明,平面鏡對(duì)物一定能成像,但能否觀察到像,只決定于人眼所處的位置。
誤區(qū)4:人要能在平面鏡內(nèi)觀察到自己的全身像,必須鏡的大小與人一樣
解析 如圖6所示,若頭頂A和腳端B射出的光線通過(guò)平面鏡反射后均進(jìn)入人眼,則其人可看到自己的全身像,這時(shí)鏡子的高度所需的高度至少為MN 。
由幾何關(guān)系,可得:MN=AB/2。故人眼觀察到自身全身像的條件為:
①平面鏡的豎直高度至少應(yīng)為人體高度的一半;
②平面鏡放置的位置應(yīng)在人眼、鏡中人像的頭和腳所構(gòu)成的三角形(O A′B′)的中位線上。
總之,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,要善于動(dòng)腦,勤于思考,深刻理解平面鏡成像的原理以及規(guī)律,克服思維定勢(shì)的障礙,才能跨越陷阱,走出誤區(qū)。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?/p>