再來整理一篇之前就想寫的文章:一個物體在兩個互成角度的平面鏡中能成幾個像?
蘇教版初中科學(xué)六年級下冊第二單元第二課《照穿衣鏡》中有這樣一個實驗:直立兩面穿衣鏡,不斷變換它們的角度,觀察鏡中物體的變化。這個實驗很簡單,中學(xué)生稍稍做一下就得出了推論:穿衣鏡傾角越大,從鏡中看見的物體越少,穿衣鏡傾角越小,從穿衣鏡中見到的物體越多。原本就是一個小實驗,中學(xué)生做過一遍也就完了,沒想到前段時間遇到一個難纏的題目:分別列舉了兩面穿衣鏡的傾角180°、120°、90°、60°、30°,之后讓中學(xué)生分別填寫穿衣鏡中物體的數(shù)目,這下可難倒了不少的中學(xué)生,原本只是很簡單的一個實驗,曉得傾角與物體數(shù)目的關(guān)系就行了,誰也沒真正仔細(xì)數(shù)究竟有幾個物體,你們用的穿衣鏡形狀千奇百怪,也無法真正去量角度。
做到這個題目以后,我去找了兩面長圓形的穿衣鏡,用膠水粘在一起,做了一下這個實驗,忽然就有了豁然大悟的覺得,古人說:“絕知此事要篤行”,果然不假。
看一下我的實驗武器:
兩個平面鏡,一張白紙,一個水晶頭(沒找到更小更合適的物體),然而,為何要劃線呢?
好了,開始試驗,下邊這張圖,兩個平面鏡傾角是120°:
下邊這個傾角是90°:
傾角是60°:
傾角是30°:
通過這幾張圖就可以看下來,平面鏡傾角是120°的時侯,相當(dāng)于把圓周360°進行了三等分(360/120=3),所以我們在圖中見到了三角形(這就是劃線的緣由,只是輔助線而已),所以總共可以看見3個物體,穿衣鏡外1個,穿衣鏡里2個。
這兒須要注意了,中學(xué)生才只有5年級的水平,還接觸不到“平面鏡成像”,假如給她們講了這方面的內(nèi)容,會過分高深,超出了多數(shù)中學(xué)生的理解程度,反倒不好,所以只能用這些形象的方式來讓她們進行認(rèn)識。好在中學(xué)生在四年級下學(xué)期的物理課上剛才學(xué)習(xí)了角,畫個角、量個角到還問題不大。
繼續(xù)看圖,兩個平面鏡成90°的時侯,相當(dāng)于將圓周四等分,鏡中物體數(shù)目為360/90-1=3,聰明的朋友們,你曉得為何要減一嗎?
兩個平面鏡成60°角的時侯,相當(dāng)于將圓周六等分平面鏡成像實驗方法,鏡中物體數(shù)目為360/60-1=5。
兩個平面鏡成30度角的時侯,相當(dāng)于將圓周十二等分,鏡中物體數(shù)目為360/30-1=11。
而兩個平面鏡成180°角的時侯,鏡中物體數(shù)目為360/180-1=1。
好了平面鏡成像實驗方法,剖析結(jié)束,再附上幾張圖,請諸位朋友依照鏡中物體數(shù)目來算一下兩面穿衣鏡的傾角: