韓娟
(盱眙縣第一中學 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)的一個學生實驗,筆者在聽課的過程中發(fā)現了部分教師在處理時有值得商榷的地方,故通過思考,帶領學生再探實驗,撥開了迷霧,提升了素養(yǎng).
學生按照圖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,并進行比較.表1是筆者摘錄的學生實驗時不同的實驗數據.
圖1 探究平面鏡成像的特點實驗裝置
表1 摘錄的學生實驗時的實驗數據
部分老師在分析數據時解釋為“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?
筆者帶著疑問,和學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.
結果發(fā)現,按照圖2(a)進行實驗,所得實驗數據和表格中小組1所得實驗數據有相同之處,像距與物距基本相等;按照圖2(b)進行實驗,所得實驗數據和表格中小組2所得實驗數據有相同之處,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)進行實驗,所得實驗數據和表格中小組3所得實驗數據有相同之處,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)進行實驗,所得實驗數據和表格中小組4所得實驗數據有相同之處,像距與物距不相等,但基本上像距都比物距小0.40 cm左右.由此筆者和學生發(fā)現,學生實驗數據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
帶著疑問,筆者又和學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,重復上述實驗,如圖4所示,此時發(fā)現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據,否則就不會相等.按照圖2(b)進行實驗像距會比物距大兩個玻璃板的厚度,按照圖2(c)進行實驗像距會比物距大一個玻璃板的厚度,按照圖2(d)進行實驗像距會比物距小一個玻璃板的厚度.
筆者認為,在實驗教學的過程中,教師不僅要客觀地認識并分析數據,更要帶著學生一起去探尋數據背后的秘密,從而發(fā)現和探究自然界的規(guī)律.這樣才能豐富學生的知識,鍛煉學生的能力,提升學生的物理素養(yǎng).