摘 要:平面鏡成像是物理教學(xué)中的一大難題,在實(shí)際教學(xué)中存在很多問(wèn)題。特別是關(guān)于平面鏡到底能不能成實(shí)像這個(gè)問(wèn)題更是眾說(shuō)紛紜。為了得出一個(gè)具體的結(jié)論,好解決學(xué)生們的疑惑。本文關(guān)于這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了具體的分析論證。
關(guān)鍵詞:平面鏡成像 實(shí)像 虛像
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2018)01-0-01
前言
在初中物理中,探究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí),眾所周知,平面鏡中物體成的是虛像,那么,平面鏡成的一定是虛像嗎?有沒(méi)有什么時(shí)候平面鏡成實(shí)像呢?下面我們就這個(gè)問(wèn)題展開討論。平面鏡可以成實(shí)像嗎?我們從不同的三個(gè)角度進(jìn)行說(shuō)明。
一、理論上可以成實(shí)像
平面鏡成的像通常都是虛像,這是因?yàn)橥ǔ6际前l(fā)散光線射到平面鏡上,反射光線仍然是發(fā)射的,反向延長(zhǎng)反射光線會(huì)在鏡后相交于一點(diǎn)S,這一點(diǎn)就是物S在平面鏡中成的虛像,如圖所示。
但平面鏡也可以成實(shí)像,當(dāng)入射光線會(huì)聚光線,反射光線也是會(huì)聚的,這樣就會(huì)相交形成實(shí)像,如圖所示,匯聚光束如果沒(méi)有平面鏡的阻擋,就會(huì)匯聚于S點(diǎn),這一點(diǎn)成為“虛物”,由于平面鏡成像的特點(diǎn):像與物是關(guān)于平面鏡對(duì)稱的,所以S點(diǎn)應(yīng)為虛物S經(jīng)平面鏡成的實(shí)像。
二、公式說(shuō)明平面鏡可以成實(shí)像
平面鏡可以看成是曲率半徑為無(wú)限大的球面鏡,球面鏡的成像規(guī)律為:
1/u+1/v=1/f (1)
式中u為物距,v為相距,f為球面鏡的焦距,其符號(hào)法則為“實(shí)正虛負(fù)”
u=uf/u-f=u/(u/f-1) (2)
對(duì)平面鏡,,所以,由(2)式得 (3)
式(3)為平面鏡的成像規(guī)律,當(dāng)入射光為發(fā)射光時(shí),即物點(diǎn)為實(shí)物點(diǎn),u>0,根據(jù)式(3)得v<0,所成的像為虛像。且|v|=|u|,這種情況生活中最常見,當(dāng)入射光為匯聚光時(shí),即物點(diǎn)為虛點(diǎn)時(shí),u<0,根據(jù)(3)得v>0,所成的像為實(shí)像,此時(shí)|v|=|u|仍成立。
三、實(shí)驗(yàn)證明,平面鏡可以成實(shí)像
拿一塊平面鏡,用黑色紙貼蓋整個(gè)鏡面,在黑紙上留一個(gè)小孔(直徑約4mm左右)使這部分鏡面露出,把一張不透光的硬紙板作為光屏,然后點(diǎn)燃一只蠟燭,前后移動(dòng)光屏,直到光屏上找到蠟燭的像為止,這時(shí)光屏上的像是燭焰斜倒立的實(shí)像,如圖所示。
當(dāng)改變平面鏡與蠟燭的距離,像會(huì)變小或變大,顯然這個(gè)像的“物”不是蠟燭本身,此實(shí)驗(yàn)在夜晚熄燈的條件下進(jìn)行才明顯。
實(shí)驗(yàn)用的黑紙上只有一個(gè)小孔,由于光的直線傳播,若沒(méi)有平面鏡的阻擋,黑紙就會(huì)產(chǎn)生小孔成像,A處的物體映在B位置上有個(gè)倒立的實(shí)像,這個(gè)像可以是縮小的、等大的、放大的,與物體到小孔的距離有關(guān)。當(dāng)蠟燭的光通過(guò)小孔時(shí),被平面鏡反射到光屏C上,在C處形成一個(gè)倒立的實(shí)像。顯然,B處的燭焰應(yīng)為C處實(shí)像的虛物,他們?nèi)匀皇谴笮∠嗤?、到鏡面的距離相等的。光屏上的實(shí)像看起來(lái)是倒立的,但與它的“物”相比較是正立的,仍然符合平面鏡成像的規(guī)律。
平面鏡不但可以成虛像,也可以成實(shí)像。所以教師在教學(xué)過(guò)程中不要把問(wèn)題絕對(duì)化。“平面鏡所成的像是虛像”這種說(shuō)法是不全面的,應(yīng)改為“在一般情況下,平面鏡所成的像是虛像,在一定條件下是可以成實(shí)像的?!边@樣的實(shí)驗(yàn),是可以由學(xué)生自主完成的。只有他們自己動(dòng)手制作才會(huì)有更加深刻的印象,這樣不但可以提高學(xué)生們的動(dòng)手能力還能讓他們更深層次的了解物理從而喜歡上這門學(xué)科。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上證明,我們可以看出。我們的老師們?cè)趯?shí)際教學(xué)中不能犯經(jīng)驗(yàn)主義的錯(cuò)誤,一定要實(shí)事求是的教學(xué)。特別是像物理這樣要求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,更是要特別注意。在實(shí)際教學(xué)中最好可以讓同學(xué)們自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),而不是老師做學(xué)生看。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不適合現(xiàn)在的教學(xué)了,如果老師們不注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)那么學(xué)生的實(shí)踐能力就不是很高。這樣一來(lái),他們上了大學(xué)甚至出了社會(huì)要怎么立足呢?所謂少年強(qiáng)則中國(guó)強(qiáng),我們老師一定要明白自己身上的重任要學(xué)會(huì)因材施教。在傳授知識(shí)的同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,只有這樣才能讓學(xué)生成為祖國(guó)的棟梁之才。
作者簡(jiǎn)介:陳志剛,男,(1974.5—),內(nèi)蒙古呼和浩特,大學(xué)本科,中教高級(jí)教師,主要研究方向:中學(xué)物理高效教學(xué)方法。