朱傳華（成都高新區(qū)第一中分校，四川成都）
“探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》附錄1中列舉的20個(gè)中學(xué)生必做的實(shí)驗(yàn)之一，目前教材中比較通行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是用單面鍍膜的玻璃取代平面鏡，借助鍍膜玻璃既能成像又能透過玻璃看到前面物體的特性，用等效取代法來確定像的位置，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系．
但筆者在實(shí)驗(yàn)中按照實(shí)驗(yàn)記錄剖析數(shù)據(jù)時(shí)一直未能得出
“像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等”的推論．以筆者使用的3mm厚的鍍膜玻璃為例，在實(shí)驗(yàn)上將鍍膜面朝實(shí)驗(yàn)者自己（這樣能減少操作偏差［1］），像距仍然比物距大1－1.5mm左右．剖析偏差形成的緣由，主要是由于確定物體A所成像的位置A′的方式為等效取代法，讓鍍膜玻璃前面與A形狀大小相同的B看上去與A′重合，正式B的位置當(dāng)作A′的位置，但實(shí)驗(yàn)者在A兩側(cè)聽到的B并不是物體B本身，而是B經(jīng)過玻璃折射后所成的像B′，實(shí)驗(yàn)者以為B與A′重合，雖然是B′與A′重合，如圖1，檢測(cè)的像距BO比實(shí)際像距A′O要大．［1］這樣的系統(tǒng)偏差未能防止，自然不能得出“像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等”的推論．按照教材知識(shí)的安排次序探究平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，光的折射在平面鏡成像以后，所以在實(shí)驗(yàn)中未能與中學(xué)生剖析這一系統(tǒng)偏差，只能讓中學(xué)生在偏差容許的范圍內(nèi)得出“像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等”的推論．
為去除這一系統(tǒng)偏差，筆者借鑒原方案中用等效取代法來確定像的位置的設(shè)計(jì)思路重新設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案，所不同的是改為在鏡面板上開孔，透過鏡面板上的孔槽直接看鏡面后的B，使B看上去與物體A經(jīng)平面鏡所成的像A′重合，這樣解決了B經(jīng)玻璃折射后成像，看上去的位置B′與實(shí)際位置不重合的問題．具體方案如下．
1實(shí)驗(yàn)器材
（1）將成像的平面鏡由教材中的鍍膜玻璃換成訂制的中間開槽的亞克力鏡面板，具體規(guī)格如圖2，陰影部份為開槽部份；
（2）其余器材借用實(shí)驗(yàn)室原實(shí)驗(yàn)器材“J2530平面鏡成像實(shí)驗(yàn)器”．
2實(shí)驗(yàn)過程
（1）將一張白紙平置于水平桌面上，利用實(shí)驗(yàn)室原實(shí)驗(yàn)器材“J2530平面鏡成像實(shí)驗(yàn)器”中兩個(gè)帶卡槽的棋子將中間開槽的亞克力鏡面板豎直置于白紙上，并注意將鍍鎳層反射面朝實(shí)驗(yàn)者兩側(cè)．
（2）在鏡面板前方放一個(gè)棋子A，通過開槽的鏡面板，見到棋子部分成像在鏡面板后，如圖3．
（3）在鏡面板后放一個(gè)與A相同的棋子B，聯(lián)通棋子B，使透過開槽部份見到的棋子B與A在鏡面中所成的像重合探究平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，此時(shí)棋子B的位置就是棋子A所成像的位置，如圖4．
（4）在白紙上用鋼筆畫出鏡面板反射面的位置和棋子A和B的位置，用刻度尺分別測(cè)出A、B到鏡面的距離，其他操作與原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相同．
3實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)
（1）通過鏡面板上開槽看鏡面前面的棋子B，清除了原實(shí)驗(yàn)方案中透過玻璃看棋子B時(shí)由于光的折射現(xiàn)象使測(cè)出的像距偏大這一系統(tǒng)偏差．
（2）亞克力鏡面板有雙面鏡和背膠鏡等幾種，背膠鏡只有一面才能成像，且鍍鎳層在反面，因此會(huì)如原先用鍍膜玻璃實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有將鍍膜一面朝實(shí)驗(yàn)者一樣形成偏差．所以經(jīng)比較后筆者選擇雙面鏡，雙面鏡是一面鍍鎳兩面都是鏡面，因此其鍍鎳層就在鏡面板表面，實(shí)驗(yàn)時(shí)將鍍鎳層兩側(cè)朝實(shí)驗(yàn)者，能減少玻璃長(zhǎng)度帶來的操作偏差．
（3）實(shí)驗(yàn)中訂制的開槽亞克力鏡面板如長(zhǎng)度較薄，在加工過程中可能有些變型，對(duì)成像療效形成影響，故筆者在多次實(shí)驗(yàn)嘗試比較后確定3mm以上長(zhǎng)度可以較好的達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求．
（4）通過鏡面板的孔槽看前面的棋子B與棋子A在鏡面中所成的像重合在操作上有一定難度，可能會(huì)帶來一定的操作偏差．
參考文獻(xiàn)：1吳敏芳．“平面鏡成像的特性”實(shí)驗(yàn)偏差剖析［J］．化學(xué)班主任，2016（9）．
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