平面镜成像实验范文

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篇1

平面镜成像实验是初中物理光学中重要的学生实验，但由于直接用平面镜无法观察到镜后面的像，所以教材建议用玻璃板代替平面镜，这样就可以观察到镜后面的像，也便于比较像与物的关系，这种方法一直以来都为大家所接受.但在一次实验中学生的题引起了我的思考：为什么只能看到烛焰的像，而看不到整个蜡烛的像？为什么不能说烛焰的像在镜子里面呢？解释一番后，学生又说：这些问题都懂，但能否用实验来证明呢？

带着这些问题，笔者认真思索并设计了如下的实验装置（如图所示）.

1仪器的制作

将三块30cm×5cm的平面镜相隔5cm固定在木支架上，再将木支架垂直固定在50cm×35cm木板上，并在木板上画好方格线.

用废硬纸片剪出一个较大的长三角形和一个较小的正三角形，并将正三角形镶在长三角形的底部，使长三角形能正立在地面上，为了便于比较将长三角形的其中一面的半边用红色颜料涂成红色，这样便制作成了一个树形物体（物体1）.用同样的方法再做出二个大小相同（分别为物体2、物体5）、一个较大（物体3）、一个较小（物体4）共五个树形物体.最后再将物体5相对于平面镜位置处挖空，如上图所示，便于实验将物体5镶在平面镜内.

从废弃的窗帘支架中截取二段长25cm的导轨，在其两端安装小滑轮.截取四段长35cm的铝合金槽固定在木底板上，将导轨安装在铝合金槽中，使导轨可以在木底板上左右移动.再从废弃的窗帘支架中取出滑轮，将滑轮安装在树形物体的底部.最后将制作好的物体垂直安装在导轨上，使其可以在木底板上前后、左右移动.

2仪器的使用方法

（1）将仪器放在水平桌面上，将物体1放在平面镜前，可以看见物体1在平面上产生“不完整”的像.

（2）将物体5放在平面镜空隙中，无论怎样都不能把物体的像补完整，说明平面镜所在的像不在镜子里面.

（3）将与物体1大小相同的物体2放在镜后，能够找到一位置，将像补完整，而其它位置却不能，说明此位置就是像的位置.说明平面镜所成的像在镜子后面.

（4）观察物体1与物体2的位置所示的刻度相同，物体1与物体2的导轨在一条直线上，并与平面镜垂直.

前后左右移动物体1，同时改变物体2的位置，使像变完整，同样可以看到物体1与物体2的位置所示的刻度相同，物体1与物体2的导轨在一条直线上，并与平面镜垂直.

再用直尺穿过平面镜中间的空隙，同样发现物体1与物体2的对应点到镜面的距离相等，直尺与镜面垂直.从立体上说明像与物到镜面距离相等，像与物的连线与镜面垂直.

（5）在此位置把物体2换成与物体1大小不同的物体3或物体4放在镜后，却不能将像补完整，只有与物体1大小相同的物体2才能把像补完整.说明像与物大小相同.

（6）在平面镜的后面放一光屏不能接收到物体1的像，说明平面镜所成的像是虚像.

（7）在物体1与物体2对应点上作一标记后，将它们并排放置，发现物体1与物体2的标记左右相反，说明像与物左右相反.

3仪器的特点及用途

本仪器制作简单，原料易找且便宜.操作简单、方便，对环境亮度没有特殊要求，成像清晰明了，很好地说明平面镜成像的特点；并能很好地纠正学生的前概念“平面镜所成的像在镜子里面”；解决了立体空间像与物的对应关系，形象地说明像与物左右相反；避免了使用玻璃板前后两个面都能成像的不利因素；让学生明确只要是物体都能成像，而不至于认为蜡烛不能成像只有烛焰才能成像的错误看法；省去了学生描点连线，节省了教学时间，同时也减少了描点连线所带来的实验误差.

参考文献：

[1]马国福平面镜成像演示实验改进[J].中学物理，1994（4）

篇2

实验目的 ：方便快捷的进行实验探究出平面镜成像的特点。

实验仪器及用品：带轮的底座、玻璃板（带支架）、长度不同的铅笔（带橡皮塞的）多支、带方格白纸的一张等。

实验方法步骤说明：

1. 将玻璃板垂直安装在白色带方格的纸上，将最长的一支铅笔放在玻璃板前，透过玻璃板观察这支铅笔的“像”。像在哪？在玻璃板的后面，将底座转动，观察玻璃板的另一侧没有。现在将白纸放在刚才看到的像的位置，纸上没有。所以，这不是实际的光线组成的，所以它所成的像是虚像。

2. 将底座复位，用手边的带橡皮塞的铅笔中最短的、较短的和等长的分别去找到当前铅笔的所称的像，看是否能完全重合。结果只有等长的铅笔才能实现与像完全重合。所以可以得到像和物体是等大的。经过多次测量，使得实验的结论有普遍性。

3. 再将物和像到平面镜的距离利用白色方格纸上的单元格，很方便的得到结论：像和物到平面镜的距离相等。

4. 再利用数学课中有关的对称的知识，还可以得到：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。

实验创新点及其意义。

原来实验的不足之处。

1.蜡烛燃烧有气味，影响课堂环境，并且有明火，存在安全隐患，不利于低碳环保。如果使用带旋转实验装置让我们从不同角度观察的话，蜡烛容易倾倒，不能动态显示平面镜成像的特点。

2.学生对“虚像”的新概念认识模糊，大致的位置不能直观的推测。

3.蜡烛在燃烧过程中会一只高度发生变化，而另一只不变，像物难以完全重合，不利于“像与物大小相等”的实验结论的顺利得出。

4.不能方便直接看出像和物体到镜面的距离相等关系，原来实验中要用刻度尺测数据，较麻烦 。

实验创新意义。

带轮的底座，白色带方格的纸，带橡皮塞的铅笔。

篇3

探究“平面镜成像特点”的实验是新课程标准规定的必做实验之一，在教学中我发现学生会遇到不少困难，如果学生糊涂地做实验，则如囫囵吞枣，只是表面上掌握知识，死记硬背结论。老师及时发现问题，及时化解显得十分重要，以下是我在教学中一些体会。

一、器材的选择

问题1：如何确定像的位置？这是个难点，根据生活经验，学生很容易猜想出平面镜成像的特点，这时可引导学生根据猜想选择器材。要探究平面镜成像的特点，首先要确定像的位置。学生遇到这样的问题：如果把棋子从平面镜前拿走，与镜后的像比较大小，则像就不存在了。老师提出问题：“既不拿走镜前棋子，又要能方便比较大小，有两全齐美的办法吗？”于是学生发现要选择两个完全相同的棋子，便于确定像的位置。

问题2：为什么用玻璃板代替平面镜做实验？老师提出问题。学生思考后找到答案，因为玻璃板是透明的，可以透过玻璃板看到像的位置。

问题3：有学生提出用棋子代替蜡烛更好一些。你认为选择棋子和蜡烛哪种做法更好？请说出你的理由。我引导学生讨论这个问题。学生进行讨论发现答案：选择棋子好，因为蜡烛在燃烧时变短，导致两支蜡烛不等大，用棋子能更好地比较像与物的大小关系；还因为用棋子做实验更环保。

问题4：将玻璃板和棋子放在白纸上、方格纸上都可进行实验。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由。选择方格纸好，理由是使用方格纸可以直接在纸上判断像与物之间的位置关系，方便比较像与物到镜面的距离，使实验更简洁。

二、学生操作

问题1：玻璃板怎样放置在桌面上？由于学生之前学习了重力的知识，知道重力方向是竖直向下的，受此影响，大部分同学认为玻璃板应竖直放置。于是笔者做了这样的尝试：一张桌子的桌面是水平的，一张桌子的桌面与水平面成30°，通过实验，学生发现如果是水平桌面，则竖直放置和垂直放置是一样的，但如果桌面不是水平的，则只能垂直放置，在此基础上启发学生画图分析。

问题2：由于玻璃板有厚度，在白纸上画出玻璃板的位置时，会有两条线，记下平面镜的位置，那么以哪条线为标准较好呢？引导学生再次观察像，学生会观察到前面的像亮一些，后面的像暗一些，棋子通过玻璃板前面的面成像更清晰，所以结论是选择前面的线为标准，测量像与物到镜面的距离较好。

问题3：为了验证“平面镜中所成的像是虚像”的猜想，你的操作是什么？你是如何判断的？学生往往会出现两个问题：一是光屏放置在何处，如果放置在没有成像的地方，则光屏上没有像就不能说明平面镜所成的像为虚像；二是怎样看虚像，如果在玻璃板前面看，则虽然能看到像，但不能说明平面镜所成像为实像。引导学生总结出正确操作：移去玻璃板后的棋子，将一张白纸竖直放在棋子的像所在位置，直接观察白纸上是否有棋子的像。若白纸上没有棋子的像，则说明平面镜中所成的像是虚像。

三、数据处理

问题1：每组学生记录了三组数据，发现像与物到镜面的距离不相等，偏差较大，这是什么原因呢？引导学生回顾实验过程，评价实验过程。可能是像与物没有完全重合，导致像的位置找错了；可能是玻璃板有厚度，导致距离测错了；可能是玻璃板没有垂直放置，导致像的位置偏上或者偏下。

问题2：如果发现所记录的像距和物距相差很小，只是估计数字不同，还能得出像与物到镜面的距离相等的结论吗？学生会产生疑惑，启发学生发现只是测量误差引起的数据差别，并不能说明像与物到镜面的距离不相等。

四、评价结论

问题1：某学生身高1.6米，当该学生后退10米时，感到像变小了，能否证明像与物的大小不相等呢？当然不能证明，眼睛里的晶状体相当一个凸透镜，视网膜相当光屏。从人眼瞳孔中心对物体的张角与视角相等，所以视角的大小决定了视网膜上物体的像的大小。同一个人，离眼睛远的时候，它的视角比近处的视角小，因此，远处的人看起来比近处的小，近大远小就是这个道理。

问题2：若平面镜上分布几个黑墨水点，所成的像上也有几个黑点吗？当然没有，黑点只是影响反射光的多少，进而影响的是像的明亮程度。

明确探究问题，学生在观察的基础上发现问题，提出问题。为了降低探究的难度，需要设置探究阶梯，探究形式采用教师引导下的问题启发和讨论的方式，使学生既发挥自主性又不失盲目性。学生体验探究过程并能解决基本问题并简单应用，培养学生的问题意识和创新意识。

参考文献：

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在教学“平面镜成像的特点”这节内容时，很多教师都采用了探究式实验教学，基本上是两人一套器材，非常有利于合作探究，这样大大提高了学生的学习兴趣和教学效果。同时，学生从探究过程中又能学会学习、学会思考、学会合作、学会探究，这与现代教育的目标相吻合。

传统物理教学中师生关系不协调，一言堂，满堂灌，学生听得多，动得少；教师只顾讲，一切包办，把学生当成储存知识的容器，被动地接受知识，束缚了学生的思维，教师成了课堂的主角。一些学生在初三时能得高分，然而一到高中，成绩便很难提高，不少学生还有下降趋势，有的甚至落了“后进”，这些学生势必在相当长的一段时间内承受巨大的精神压力，影响了学习的进程和学习的自信心，这一现象背离了基础教育“为人的终身学习潜能开发打下基础”的目标。同时也从某一角度提醒了我们：应该改变传统的教育模式，增加一些新的更适合培养学生能力的教育方式，使素质教育真正得以贯彻和落实。

为了学生的可持续发展，物理教师积极开展探究式实验教学的意义重大。

二、值得借鉴的成功范例

1.准备多样器材，让学生自己选择完成实验

有些教师事先准备好了多套器材，有平板玻璃和平面镜，两个形状一样的电池、象棋子、普通蜡烛、咖啡厅用的红蜡烛、去掉了聚光头的普通手电筒等，这样有利于激发学生的探究兴趣，有利于培养学生的创新思维。

2.让学生自己提问题，立足课本又不拘泥于课本

探究开始前，在课堂上，很多老师采取这样的方式问学生：“关于平面镜成像，你想知道什么？”然后进行探究，探究后有些老师还提出了“你还发现了什么？”“你还想知道什么？”引导学生继续思考。我认为这样体现了学生的主体性，能激发学生的探究热情，比直接问学生“你的猜想是什么？”更好。

3.自制教具或改进教具相结合，“多条腿”走路

事物是不断完善和发展的。厂家提供的器材不一定能满足教师的需求，自制教具或改进教具可以为探究实验增光添彩。教材上的探究实验用到的物体是燃烧的蜡烛，缺点是很难保证两根燃烧的蜡烛完全重合，很多老师就用其他物体代替，如两个象棋子、两节电池、两个去掉了聚光头的普通手电筒。教材上用来做平面镜的是平板玻璃，它的缺点是透光性太好，成像暗淡，有些老师改用茶色玻璃，有的在平板玻璃后贴一层半透膜，实验的能见度大大提高。

4.尽可能创造条件以多种形式来完成探究活动

实验的探究教学不单单体现在实验室中，可以采取课堂实验，也可以改为学生家庭实验，还可以改为课外调查，要利用一切可以利用的条件进行实验活动。例如，有些参赛老师要求学生回家表演与平面镜有关的魔术（如蜡烛在水中燃烧、隔墙观物、手在火上烤不烫伤等），回家收集平面镜在生活中广泛应用的事例，这也是科学探究。

三、探究过程中常易出现的问题

1.科学探究目标不明确，无实效，指导不够

学生在探究时有些老师什么也不提示，导致基础弱或动手能力差的学生不知所措，探究的效率和效果大打折扣。

2.探究时指导过多，变成了老师讲、学生做，失去了探究的意义

有些老师准备得很充分，每位学生都印发了学案，实验步骤一、二、三、四都写得清清楚楚，口中还不断地提示，这样又变成了传统的学生实验。

3.对探究过程中的“离题”问题置之不理

有位学生在探究前提出：我想知道平面镜成像时是不是“物体离镜越远像越小”，也许这个问题不合老师的口味，就被无情地忽略了，显然回避是不行的。

四、几点反思和建议

1.中考要加大对实验探究的考查

我们常把中考和高考比喻成教学的“指挥棒”，这是十分形象的，如果考试中难得找到科学探究的身影，势必有很多老师在课堂教学中又会冷落探究式实验教学。建议在中考中引入新的评价机制，增加实验操作考试，注重过程评价与结果评价相结合，通过参与科学探究活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。

2.对物理教师的评价不能仅仅依据中考成绩