祁美林 王超
摘要:在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)儀器的局限性,實(shí)驗(yàn)探究存在很多的不足之處。本文對(duì)平面鏡成像實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新,使得實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。
關(guān)鍵詞:平面鏡成像? ?實(shí)驗(yàn)裝置? ?改進(jìn)? ?創(chuàng)新
一、教材中的實(shí)驗(yàn)裝置在探究過(guò)程中存在的不足
第一,實(shí)驗(yàn)探究要求環(huán)境光線較暗;第二,反射面不好確定,實(shí)驗(yàn)探究出現(xiàn)的誤差較大;第三,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于蠟燭燃燒會(huì)逐漸變短,用另一支未點(diǎn)燃的等大的蠟燭去跟點(diǎn)燃的蠟燭的像很難完全重合,像的大小也不好比較;第四,蠟燭燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣味,對(duì)環(huán)境造成一定的污染。
二、對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的設(shè)想
平面鏡在一般環(huán)境中成像明顯,反射面在玻璃板和保護(hù)層之間易于確定(用小刀刮去保護(hù)層,銀白色的反射面附著在玻璃板上清晰可見(jiàn))。用玻璃板替代平面鏡只是為了便于確定虛像的位置,如果能把平面鏡的一部分用來(lái)成像,一部分變成玻璃板來(lái)確定像的位置就兩全其美了。
三、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新
1.靈感來(lái)源
辦公桌之間用玻璃隔開(kāi),對(duì)面的物體一部分看得清,一部分看不清,原來(lái)這是把普通玻璃的一部分進(jìn)行了磨砂處理。
2.制作方法
第一,截取一塊平面鏡,用小刀和刻度尺在保護(hù)層一面刻畫(huà)出橫豎兩條痕跡將其平均分成四等份。接著用小刀刮去相隔兩份的保護(hù)層,再用細(xì)砂紙慢慢磨去銀白色的反射面物質(zhì)。形成兩小塊普通玻璃,兩小塊平面鏡,如圖1所示。
第二,用鋁合金制作支架,用塑料板做底座,然后將制作好的玻璃板嵌入支架,并一起垂直固定在底座上。
第三,用塑料板制作能完全重合的物與像的替代物,并在表面上色,使其看上去左右對(duì)稱(chēng)。
3.實(shí)驗(yàn)操作
第一,把實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上,將物體放在平面鏡前面,可以看見(jiàn)物體通過(guò)兩塊小平面鏡成清晰卻不完整的像,如圖2所示。
第二,將與物體大小一樣,但左右相反的像的替代物放在鏡后,通過(guò)觀察豎線,左右移動(dòng)物體,觀察橫線前后移動(dòng)物體,直到把像補(bǔ)完整,形成完整的物體的像,如圖3所示。
第三,將整個(gè)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,從平面鏡的側(cè)面觀察,發(fā)現(xiàn)像與物左右相反??梢哉f(shuō)明,豎直放立的平面鏡所成的像與物是關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng),如圖4所示。
四、改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)
第一,利用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,對(duì)環(huán)境光線沒(méi)有特殊要求。
第二,解決了用玻璃板替代平面鏡做實(shí)驗(yàn)時(shí)前后兩個(gè)面成兩個(gè)像,不便于確定像的位置的問(wèn)題。
第三,改變物體位置重做實(shí)驗(yàn)時(shí),像的替代物與物的大小始終相等,方便比較像的大小。
第四,節(jié)能環(huán)保,可以重復(fù)利用。
第五,操作簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
參考文獻(xiàn):
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[2]張玉,杜加軍.平面鏡成像實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與優(yōu)化[J].數(shù)理化解題研究,2021(23).
(作者單位:重慶市開(kāi)州區(qū)德陽(yáng)初級(jí)中學(xué))