時間：2022-11-06 22:00:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇平面鏡成像實驗，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
2.感知虛像的特點含義。
3.通過對“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄和等效替代法的運用，提高探究能力。
【實驗原理】
1.用玻璃板代替平面鏡，以方便確定像的位置。
2.用兩支同樣的電筒以便于判斷像和物的大小關系。
【實驗器材】
帶輪子的玻璃板，兩個完全相同的電筒，畫好方格的塑板，背面有膠的彩色紙板，白紙。
【實驗操作步驟】
1.將玻璃板垂直放置在帶方格的塑板上，對準刻度線，將亮著的電筒放在玻璃前，透過玻璃觀察這個電筒成的像，像在哪兒？在玻璃板的后面，將底座轉動，觀察玻璃板的另一側，將白紙放在剛才看到像的位置，紙上沒有。這不是實際光線組成的，所以得出平面鏡成的像是虛像。
2.將底座復位，用另一個滅著的電筒在玻璃板的另一側找到當前電筒所成的像，直到與像完全重合。再換兩個位置重做以上實驗，可以得出像和物是等大的。
3.輔證實驗：用彩色紙板粘在塑板上，讓學生觀察在鏡中紙板的像占有幾格，可清楚地判斷像與物的大小關系。
4.再利用方格數(shù)出像和物到平面鏡的距離，很方便得出結論：像和物到平面鏡的距離相等。
5.利用數(shù)學中有關對稱的相關知識，還可以得出：平面鏡所成的像與物體關于鏡面對稱。
【實驗效果】
實驗簡單操作性強，實驗現(xiàn)象明顯，便于學生得出結論。
【實驗創(chuàng)新之處】
1.原實驗中可見范圍小，不能多角度地展示給學生觀察，設計底座帶輪子，可靈活方便向各個方向展示。
2.原實驗蠟燭燃燒高度發(fā)生變化，像物難以重合。另外，燭焰不穩(wěn)定。改用相同型號的電筒，易于重合且像清晰穩(wěn)定。
3.用邊長1厘米的方格紙代替原實驗中的大白紙，不用尺量，就能很快觀察到平面鏡中“對稱的像”，能準確說明物像等距。縱線與平面鏡垂直可直接觀察物像連線與鏡面垂直的特點。
4.實驗的直觀性和可操作性都很強，實驗探究過程快捷、準確，具有較強吸引力。
【實驗教學反思】
“平面鏡”一節(jié)是初中物理光學部分的重要內容，它是通過實驗總結出平面鏡成像的特點，進而用光的反射定理說明平面鏡成像的原理，提出虛像的概念，做好平面鏡成像的實驗是關鍵。圍繞本次實驗對實驗教學的功能與作用進行反思：
1.根據本節(jié)課的教學目標和重點要求，為了讓學生更確切地理解虛像，可以試著推到像，發(fā)現(xiàn)無論如何推不倒，再用白紙接像，使學生明白虛像的含義。
2.實驗教學就是讓學生親歷知識的過程，在探究物與像大小關系時，一定要強調“重合“的含義，所以多次實驗體驗“重合”。
王永珠
八年級物理平面鏡成像這一節(jié)，在研究平面鏡成像特點的實驗時，如按書中實驗操作方法，會發(fā)現(xiàn)蠟燭移動時很難保持豎直狀態(tài)，而且容易傾倒，影響效果。而我們改用光具座做這個實驗時，操作就會很簡單，完全可以做學生實驗。操作是這樣的：如圖（系數(shù)碼相機所照），選取一塊比蠟燭略高的薄玻璃板（用厚玻璃板做時會出現(xiàn)兩個不重合的像）。用光具座的兩個滑塊將玻璃板豎直夾在光具座的中間位置，擰緊滑塊下面的固定螺絲。蠟燭是粘在可移動的滑塊上。下面的操作過程和書中大致相同，這樣做移動蠟燭就會很方便，物距和像距可以從光具座的標尺上直接測出。這個實驗的關鍵是玻璃板和蠟燭豎直固定好，可以使用鉛垂線校驗，使實驗更準確。
制作簡易潛水艇模型
蓋向青
山東東營區(qū)（新區(qū)）第一中學，山東省東營市257000
在進行“物體的浮沉條件”教學時，為了能更好的讓學生理解潛水艇的浮沉原理，很多老師通過視頻、錄像等手段將潛水艇的浮沉過程展現(xiàn)在學生面前。應該說對學生的視覺是一種震撼。但這些視頻錄像并不能很好的解釋其浮沉原理。在教學中我嘗試自制簡易潛水艇模型并應用于教學，取得了較好的效果。
其制造方法如圖所示：
大塑料瓶中裝滿水；小玻璃瓶內裝入適量水，不蓋瓶蓋將其倒扣放入大塑料瓶內，并使其漂浮在大瓶中；然后將大塑料瓶瓶蓋擰緊。
使用方法：使用時只要略用力捏塑料瓶，小玻璃瓶就會下沉；當松手時小玻璃瓶就會上浮。當用力適當時小玻璃瓶將懸浮在水中。
原理：當用力擠壓塑料瓶時，塑料瓶中的水因壓強增大而進入到小玻璃瓶中，使小玻璃瓶的重力增大而下沉。當松開手時，小玻璃瓶中的水在內部氣壓的作用下排出一部分，使小玻璃瓶的重力減小而上浮。
優(yōu)點：此模型制作簡單，易操作，能激發(fā)學生的好奇心和求知欲。
教學目標
知識目標
1．知道平面鏡成像的特點和虛像的概念，知道平面鏡的應用.
2.初步學習用光路圖研究幾何光學的成像問題.
能力目標
1．通過平面鏡成像特點的實驗，培養(yǎng)實驗操作能力、觀察能力.
2．通過對實驗現(xiàn)象的觀察與分析，以及歸納得出平面鏡成像特點的過程，培養(yǎng)學生的分析概括能力.
3．通過根據平面鏡成像特點，運用對稱法確定物體在平面鏡中所成的像，初步培養(yǎng)學生運用數(shù)學方法來解決物理問題的能力.
情感目標
通過平面鏡在日常生活、生產、科技方面廣泛的應用，激發(fā)學生強烈的求知欲，培養(yǎng)學生良好的非智力品質.
教學建議
教材分析
本節(jié)教材先通過日常生活中的鏡子成像的現(xiàn)象引出平面鏡成像的概念，然后通過實驗歸納出平面鏡成像的規(guī)律.再從光的反射定律出發(fā)，借助于作圖分析發(fā)光點怎樣成虛像，并擴展到物體怎樣成虛像.最后加強了聯(lián)系實際，列舉了一些日常生活中用用平面鏡的例子.并介紹了平面鏡在潛望鏡上的應用.講好本節(jié)課的關鍵是指導學生做好實驗，平面鏡成像的規(guī)律是本節(jié)課的重點，虛像概念的建立是本節(jié)教學的難點.
教法建議
1．研究平面鏡成像特點的實驗，對于基礎較好的學生，應作為探究性實驗進行教學.
2．進行必要的實驗指導：
1）盡可能選薄一些的玻璃，否則會看到兩個不重合的像.
2）平板玻璃一定要保證豎直設置，兩只蠟燭大小應一樣并豎直放置以方便觀察和研究.
3）怎樣判定蠟燭B與蠟燭A的像重合：如圖5-3-1，手移動B，當看見B與A的像變成一只點燃的蠟燭，從不同的角度看，都看到B的芯上有火焰，B正好跟A的像重合.這時，用筆貼近A和B的下端，描出它們與紙的接觸線，得到兩個小圓.這兩個小圓的圓心，就是A和B的位置.
3．滲透從簡單到復雜的研究物理問題的方法.
課本從發(fā)光點S的像推論物體的像，教學中還可把物體的像區(qū)分為發(fā)光物體的像和發(fā)光物體的像，并在教學中說明這種由簡單到復雜的研究物理問題的方法.
4．在做好實驗的基礎上，借助光路圖分析平面鏡成像原理和虛像的概念，有助于學生理解.
教學設計示例
教學重點：通過實驗總結得出平面鏡的成像特點
教學難點：“虛像”概念的建立
教具：
同樣大小（長短、粗細）的蠟燭一對、小蠟燭一只、大蠟燭一只；平面鏡一面，平板玻璃一塊，支架一幅，方格紙一張，同樣大小的三角板（30度，60度）一對、刻度尺一把.
教學過程：
一、新課引入
方法1：由日常生活中的照鏡子引入課題
課前要求學生在家中分別在大面鏡前和小面鏡前觀察自己的像，提出平面鏡成像的概念，并提出問題：
1)人或物體在鏡中的像的形狀、大小跟原物一樣嗎?
2)人或物體在鏡前移動時，鏡中的像怎樣移動？
3)鏡中的像是否能和小孔成的像一樣呈現(xiàn)在光屏上？
通過對上述問題的議論和回答，引出研究平面鏡成像特點的實驗.
方法2：在教室前懸掛一大一小兩面鏡子（懸掛的角度盡可能是同學們都能看到自己的像），從而調動學生的興趣，再準備幾面鏡子，讓學生從前傳到后，觀察自己的像并與前面兩面鏡中的像相比較，提出問題引入新課.
二、新課教學
1．平面鏡成像特點
探究平面鏡成像特點
提出問題：我們生活中用的鏡子是平面鏡，平面鏡成像有什么特點呢？具體地說就是像的位置有什么特點呢？像的大小有什么特點？
探究指導：要探究平面鏡成像特點，必須解決好以下幾個問題：
1）我們雖然可以看到物體在平面鏡里的像，但如果在平面鏡后面仿制一塊光屏（白紙），屏上不會呈現(xiàn)物體的像，因此我們無法用尺子去測量像的位置和大小.怎樣解決這個問題？為此，你選用什么樣的“平面鏡”？
2）如何確定像的位置？
3）如何比較物到鏡面的距離與像到平面鏡的距離關系？
4）如何比較物像的大小、形狀的關系？
5）怎樣觀察物與像的左右關系？
6）怎樣通過實驗判定像的大小與物到鏡的距離是否有關？
學生設計實驗和進行實驗
交流分析歸納得出探究結果：
1)平面鏡所成像的大小和物體的大小__________.
2)像到平面鏡的距離與到平面鏡的距離關系是__________.
3)像的左右與物的左右關系是__________.
4)像的上下與物的上下關系是__________.
5)當物體遠離或靠面鏡移動時物體的像的移動情況是____________________.
像的大小、形狀的變化情況是________________________________________.
2．虛像
方法1：從平面鏡成像原理出發(fā)
讓學生結合課本70頁圖5-14，根據光的反射定律畫出發(fā)光點S射向平面鏡的兩條入射光線的反射光線，指出鏡平面鏡發(fā)射出來的光線是發(fā)散的，不會相交.由于光的直線傳播，人們習慣的認為看見的東西都在前方，會覺得反射光像是從前方鏡中的像點射來的.實際上鏡中并沒有光直接到達.這說明虛像點不是反射光線的交點，而是反射光線的反向延長線的交點，是虛的.
老師演示：（用攝像機代替學生的眼睛反映在大倍投上）
點燃的蠟燭放在平板玻璃前，通過玻璃觀察觀察到像，并用光屏接收像，直到認為接收到像，移動攝像機的鏡頭繞過玻璃直接對準光屏，光屏上并無像存在.
方法2：學生分組實驗,分別嘗試用光屏接收像，但接收不到，使學生對平面鏡成虛像產生強烈印象.然后通過對平面鏡成像光路圖的研究，討論兩個問題：（1）到達觀察者眼睛的光是從何處反射來的？（2）像點是怎樣形成的？教學中，學生比較能接收像點實際上不存在的觀點，但他們感到困惑的是人為什么會造成這樣的感覺，因而給教學帶來一些困難.可告訴學生，人們的這個認識的由來是根據光在均勻介質中沿直線傳播的事實.
3．平面鏡的應用
平面鏡的應用比較廣泛，結合課本上的插圖，讓學生了解平面鏡的應用.除課本上提到的，可以讓學生列舉還看到在哪些地方使用平面鏡，并結合每種情況，分析平面鏡起什么作用.
三、板書設計
探究活動
A.倒影比真實景物略暗一些
B.倒影比真實景物的清晰度略差一些
C.倒影中物體排列的左右位置與拍照時的真實位置正好相反
D.倒影中物體的高度比真實物體略大一些
分析 平面鏡成的像是虛像，然后根據平面鏡成像的特點進行選擇、判斷.
解答 由于平面鏡所成的是正立、等大且左右相反的虛像；所以倒影中物體排列的左右位置正好和拍照時的真實位置相反；由于光在反射過程中存在能量損耗，因此倒影比真實景物略暗且清晰度略差一些；所以只有D選項不符合平面鏡成像原理，選D.
例2 在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯沖捕食.在小燕子向下俯沖的過程中，關于它在湖水中的像的虛實，它和像之間的距離，正確的說法是（ ）.
A.虛像，距離變小
B.實像，距離變小
C.實像，距離變大
D.虛像，距離變大
分析 平面鏡所成的像是虛像，它是由反射光線反向延長線相交形成的；像和物體到平面鏡的距離相等.
解答 ①平靜的湖水相當于平面鏡，它把來自小燕子的光進行反射，反射光線反向延長相交就形成了像，由于該像不是實際光線會聚形成的，所以該像是虛像；
②平面鏡所成的像與物體到平面鏡的距離相等，當小燕子向下俯沖過程中，由于小燕子與水面的距離變小，所以像與水面的距離也變小，故小燕子與像之間的距離在變小.選A.
例3 如圖2所示，在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，下列說法正確的是（ ）.
A.為了便于觀察，該實驗最好在較暗的環(huán)境中進行
B.如果將蠟燭A向玻璃板靠近，像的大小會變大
C.移去后面的蠟燭B，并在原位置上放一光屏，發(fā)現(xiàn)光屏上能成正立的像
D.保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置，發(fā)現(xiàn)B始終能與A的像重合
分析 （1）物體射出的光線對人眼刺激越強，人眼感覺物體越亮，物體經過平面鏡反射，反射光線進入人眼的光線越多，人眼感到物體的像越亮.在比較亮的環(huán)境中，很多物體射出光都對眼睛有刺激，干擾人的視線.（2）平面鏡成像大小跟物體的大小有關，這是關鍵.（3）平面鏡所成的像是虛像，虛像不是實際光線的會聚點，所以不會出現(xiàn)在光屏上.（4）如果實驗中玻璃板前后移動，則像距物距不相等，自然使B始終不能與A的像完全重合.
解答 A.在比較明亮的環(huán)境中，很多物體都在射出光線，干擾人的視線，在較黑暗的環(huán)境中，蠟燭是最亮的，蠟燭射向平面鏡的光線最多，反射光線最多，進入人眼的光線最多，感覺蠟燭的像最亮.所以在比較黑暗的環(huán)境中進行實驗效果好.
B.平面鏡成像大小跟物體大小有關，與物體到平面鏡的距離無關，蠟燭A向玻璃板靠近，像的大小不會變化.
C.因為光屏只能接收實像，不能接收虛像，所以移去后面的蠟燭B，并在原位置上放一光屏，不能發(fā)現(xiàn)光屏上有成正立的像.
D.如果多次改變玻璃板的位置，玻璃板前后移動，則像距物距不相等，所以會發(fā)現(xiàn)B始終不能與A的像完全重合.
選A.
例4 把一個高0.8m的平面鏡豎直放置，一個身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面鏡的方向走近，那么他在鏡中的像（ ）.
A.高度為1.6m，以2m/s的速度靠面鏡
B.高度變大，以2m/s的速度遠離平面鏡
C.高度為0.8m，以2m/s的速度靠面鏡
D.高度變大，以4m/s的速度遠離平面鏡
分析 根據平面鏡成像的特點：像與物體大小相等，像距等于物距，物像對稱，進行分析即可得出答案.
解答 因為平面鏡成像的特點是像與物體大小相等，已知此人身高1.6m，所以他在鏡中的像高也是1.6m.
由平面鏡成像的特點可知他以2m/s的速度在垂直平面鏡的方向上走面鏡時，他在平面鏡中的像也以2m/s的速度在垂直平面鏡的方向上走面鏡，所以選項A正確.
例5 如圖3所示，小華家的小貓在平面鏡前欣賞自己的全身像，此時它所看到的全身像應是鏡中的（ ）.
A B C D
1觀察日光燈管通過反射面小孔成像現(xiàn)象
1.1推想
如果圓形亮斑是太陽的像，那換用其他的光源，也應當能得到這些光源的像。
1.2方法
晚上，打開一盞日光燈，利用平面鏡將燈光垂直反射到另一間房（最好拉上窗簾）的墻壁（若墻壁不是白色的，那最好貼一張大白紙或貼上一塊大白布）上。逐漸減小反射面，觀察墻上亮斑的變化情況。增大或減小反射面到墻的距離，觀察亮斑的變化情況。
1.3拓展
拓展1：驗證所成的像是倒立的。
拓展2：換其他光源試試。
1.4說明
若減小反射面時發(fā)現(xiàn)亮斑只是亮度變暗，其形狀、大小均不變，則此亮斑即為日光燈的像（從形狀上看也是如此）。適當改變平面鏡與光源的距離，可以觀察到放大的像。擋住燈管的一部分，觀察像的變化，結合平面鏡成像的特點，即可推知物體通過小孔成倒立的像。
若幸逢日食，則觀察日食時墻上亮斑的變化能更直接地證實通常情況下所觀察到的圓形亮斑為太陽的像。在此基礎上進一步推想，若能借助墻角等障礙物擋住太陽的一部分，是否也能看到太陽的像，在此想法的指引下，筆者后來又引導學生利用從窗入室內的陽光做太陽通過小孔成像（換用平面鏡做不僅操作起來更方便，而且效果也更好）的實驗。在小孔慢慢地移至光與影分界線的過程中，圓形亮斑慢慢地變成半圓形直至完全消失——與我們通過窗口看太陽，慢慢地從光區(qū)移至影區(qū)所看到的太陽被逐漸遮擋的過程中形狀變化的規(guī)律一樣。當在小孔處所見的半個太陽是朝右時，半圓形亮斑是朝左的。這表明，小孔成的像是倒立的。換用不同形狀的障礙物（如在一個球的影區(qū)做上述實驗即可模擬日食的情形——半影區(qū)對應日偏食）做此實驗，則更能突出上述特點。當學生觀察到相關的現(xiàn)象時，都覺得十分神奇。
2測量圓形亮斑的直徑與其到平面鏡的距離之比
2.1推想
若圓形亮斑為太陽的像，則由成像的原理圖不難看出，上述的比值不僅與鏡面到墻壁的距離無關，而且應當?shù)扔谔栔睆脚c日地間距之比。
2.2方法
改變鏡面與墻壁間的距離，測量幾組數(shù)據，算出比值，并用此比值和太陽直徑與日地間距的比值（可從網上查到）相比較。
2.3拓展
將太陽換成日光燈（或蠟燭），測量其像的長度與像到鏡面的距離之比。
2.4說明
圓形亮處的直徑與其到平面鏡的距離之比并不是一個定值。當然，若能保證日光燈與鏡面的間距一定（換用臺燈很容易控制間距），則由成像的光路圖也能看出，比值也不變。
3與小孔成像對照觀察亮斑的形狀 大小與明暗的變化
若圓形亮斑為太陽先反射（平面鏡成像）后通過小孔成的像，在改變反射面形狀、大小及其與墻壁的間距的過程中，亮斑的形狀、大小與明暗等的變化規(guī)律與太陽光直接通過小孔時成的像應當相同。
關鍵詞：德育滲透；像；平面鏡；實驗；合作
作者簡介：曲波（1973-），男，大學，中學一級教師，研究方向：如何通過實驗教學實現(xiàn)素質教育.教學活動絕不僅是冰冷的知識傳遞，只有知識沒有情感交流的課堂是枯燥乏味的，十報告中指出，“立德樹人”是教育的根本任務.課堂上教師潛移默化地營造一種德育滲透環(huán)境，以知識為載體，既讓學生學會“如何學習”，也讓學生知道“如何做人”.筆者在《平面鏡成像》一節(jié)教學中，做了嘗試如下：
1導入：
準備足夠多的、大小合適的平面鏡，讓學生觀察自己在平面鏡中的像，引起他們濃厚的學習興趣.在此基礎上，教師不失時機地問：平面鏡中的像有什么特點呢？比如：（1）像在什么地方？（2）像的大小跟自己一樣大嗎？（3）改變你與平面鏡的距離，你在鏡中像的大小改變嗎？怎樣改變？激發(fā)出學生強烈地探究欲望，自然進入下一教學環(huán)節(jié).
2設計實驗：
學生利用實驗桌上提供的器材（平面鏡、透明的薄平板玻璃各一塊，完全相同的蠟燭模型兩只，大白紙一張，刻度尺、鉛筆等），獨立設計實驗，【可適當參閱課本（人教版）p77實驗內容部分】制定出實驗步驟.然后在小組內提出來交流，相互取長補短，取優(yōu)去劣，最后制定出一個全體小組成員認可的，共同的實驗方案.
通過此環(huán)節(jié)教學，學生意識到自己的力量是有限的，學習中要懂得向他人借鑒，尋求幫助.集體的力量無比巨大，要善于借助團隊集體的力量來完成自己的學習任務.不僅僅是學生的學習，就連今后學生的人生道路成長，也是如此.
3進行實驗：
31通過學生的實驗操作及操作活動中老師的及時提醒、指導，力爭讓學生做到：
（1）學會合作，學會分工.整個實驗活動不是一個人就能完成的，實驗過程中各成員間要合理分工，密切配合，團結協(xié)作.一起擺放儀器，有找像的，有測量像與物體到平面鏡距離的，有記錄數(shù)據的......
（2）形成嚴謹認真的實驗態(tài)度，培養(yǎng)良好的實驗習慣.
32學生實驗過程中容易出現(xiàn)以下問題：
1.實驗中，“平面鏡”若與桌面不垂直，或雖與桌面垂直，但在實驗過程中又無意移動了“平面鏡”位置，都不容易準確找到像的位置 .
2.心態(tài)急躁.尋找像的位置時，并沒有做到“像的替代物”與眼睛看到的像“完全重合”就急急忙忙認為此處就是要尋找的像的位置.
3.及時記錄實驗數(shù)據.這個年齡階段的學生，活潑好動，實驗圖熱鬧，相當一部分學生在整個實驗過程中光看、光說、光做，卻不記錄.
4.按制定好的計劃嚴格實施.實驗中，有的小組只做了一次實驗（找了一次像，做了一次測量），就迫不及待地向老師匯報實驗結果.殊不知，一個實驗結論的得出，是多次實驗的結果（至少三次）.
針對實驗中出現(xiàn)的問題，教師在巡視中要及時發(fā)現(xiàn)，及時給予指導糾正.
33實驗中的難點處理：
（1）實驗器材的選取
實驗中有的小組選取平面鏡找像，也有的小組選取透明的薄平板玻璃找像.由于平面鏡背面涂有一層不透光材料，學生無法看到平面鏡后面的情況，也就無法尋找并確定像的位置，導致實驗無法進行.對此，學生做實驗時教師可先不予置評，當學生看到了鏡中的像，但卻無法確定像的位置，急的抓耳撓腮，迫不及待地想解決問題時，教師再指出問題所在，和本小組同學共同探討，找出解決問題的辦法：換用透明的薄平板玻璃.
本環(huán)節(jié)這樣處理，意在讓學生學會選擇恰當?shù)钠鞑膩硗瓿蓪嶒灒x擇對了，可使后面的實驗順利進行，也較容易得出實驗結論.選擇不對，努力白費.由此引申出，無論是學生今后的升學就業(yè)，還是婚姻家庭的建立，選擇至關重要.要讓學生學會在人生的十字路口，做出恰當正確的選擇.（2） 像與物的大小關系
雖然實驗中找像時學生做到了“像的替代物”與像“完全重合”，說明平面鏡成像時像與物體是等大的.但學生潛意識里還是不接受，總是認為物體離平面鏡遠了，像就變小了；物體離平面鏡近了，像就變大了.
對此，教師告訴學生，上述現(xiàn)象是人眼的一種錯覺，舉例來說，中午的太陽看起來只有盤子那么大，但太陽真的和盤子一樣大嗎？（學生啞然失笑，似乎有點明白了）.接著，讓學生自學閱讀課本p104頁“人眼的視角”部分（看插圖），至此，學生恍然大悟，就徹底明白了.
（3）平面鏡成的像到底是實像還是虛像？
《光的直線傳播》一節(jié)，學生在學小孔成像時，對實像、虛像的概念已有了初步的認知.小孔成的像是光線射過小孔會聚形成的，是實像.是可用透明塑料膜（光屏）接受的.平面鏡成像時，光透不過去，雖然眼睛在平面鏡中看到了像，但卻無法用光屏接受，說明這個像不是由物體發(fā)出的光透過平面鏡會聚形成的，不是實像，而是光射到平面鏡上反射形成的，因而是虛像.
借助老師的啟發(fā)，引導學生由既定的實驗現(xiàn)象或事實進行推理、分析，最終得出科學結論.
4評估、匯報交流與分析論證
實驗中測量像和物體到平面鏡的距離是否相等時，測量結果可能不那么精確，稍有偏差，教師對此不必過分苛刻，只要學生尊重事實，在匯報交流時能找出原因（是讀數(shù)粗心、還是測量不認真造成）即可.
實驗結束后，師生共同總結出平面鏡成像的特點，教師適時引申：人生就是一面鏡子，你對它哭，它也對你哭；你對它笑，它就對你笑.用積極、樂觀的心態(tài)對待人生，對待他人，你將獲得一個光明的未來.
5平面鏡的應用
利用網絡查詢：（1）平面鏡在中國古代產生、發(fā)展的歷程.增強學生對祖國古代科技的自豪感.
（2）潛望鏡的構造、潛望原理（光路圖）.
6n下鞏固：
（1）課余嘗試制作一個簡單的潛望鏡，加強學生的動手操作能力訓練.
1．提出問題；平面鏡成的是實像還是虛像？是放大的還是縮小的像？所成的像的位置是在什么地方？
2．猜想與假設；平面鏡成的是虛像．像的大小與物的大小相等．像與物分別是在平面鏡的兩側．
3．制定計劃與設計方案；實驗原理是光的反射規(guī)律．
所需器材；蠟燭（兩只），平面鏡（能透光的），刻度尺，白紙，火柴，
實驗步驟；
一，在桌面上平鋪一張16開的白紙，在白紙的中線上用鉛筆畫上一條直線，把平面鏡垂直立在這條直線上．
二．在平面鏡的一側點燃蠟燭，從這一側可以看到平面鏡中所成的點燃蠟燭的像，用不透光的紙遮擋平面鏡的背面，發(fā)現(xiàn)像仍然存在，說明光線并沒有透過平面鏡，因而證明平面鏡背后所成的像并不是實際光線的會聚，是虛像．
三．拿下遮光紙，在平面鏡的背后放上一只未點燃的蠟燭，當所放蠟燭大小高度與點燃蠟燭的高度相等時，可以看到背后未點燃蠟燭也好像被點燃了．說明背后所成像的大小與物體的大小相等．
四．用鉛筆分別記下點燃蠟燭與未點燃蠟燭的位置，移開平面鏡和蠟燭，用刻度尺分別量出白紙上所作的記號，量出點燃蠟燭到平面鏡的距離和未點燃蠟燭（即像）到平面鏡的距離．比較兩個距離的大小．發(fā)現(xiàn)是相等的．
一、一個熱點：眼睛和眼鏡
青少年的近視問題日益成為社會焦點，眼睛和眼鏡自然就成了中考命題的熱點。中考主要考查眼睛成像原理，近視眼和遠視眼的形成原因及其矯正方法。
例1： （2013年 江蘇省淮安市）人的眼睛像一架神奇的照相機，晶狀體相當于照相機的鏡頭（凸透鏡），視網膜相當于照相機內的膠片。若來自近處物體的光線，經晶狀體折射后成像情況如圖1所示，則正確的說法是（ ）。
A. 該眼是近視眼，應配戴凹透鏡矯正
B. 該眼是近視眼，應配戴凸透鏡矯正
C. 該眼是遠視眼，應配戴凹透鏡矯正
D. 該眼是遠視眼，應配戴凸透鏡矯正
解析：人眼的晶狀體相當于一個凸透鏡，視網膜相當于光屏。遠視眼是由于晶狀體太薄，折光能力太弱，來自遠處的光線經過折射后不能會聚在視網膜上，而是會聚在視網膜后。所以要想讓來自遠處的物體的光會聚在視網膜上，應在眼睛前面放一個能使光線會聚的凸透鏡，使入射的光線經過凸透鏡后變得會聚些，再進入眼睛，便能使像會聚在視網膜上。
答案：D。
二、 兩種光學鏡子的成像特點
平面鏡成像特點是“對稱”。即物像等大、物像等距、物像連線垂直于鏡面、物像左右相反。凸透鏡成像要明確“三個區(qū)域”（物所在的三個區(qū)域和對應的像所在的區(qū)域）和“兩個分界點”（焦點是成實像和虛像的分界點，二倍焦距處是成放大實像和縮小實像的分界點），以及物像的變化關系（物近像遠像變大，物遠像近像變小）。
例2：（2013年 四川省成都市） 小涵站在平面鏡前0.5 m處觀察自己在鏡中的像，像到平面鏡的距離是 m。她向后退的過程中，像的大小 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
解析：物體在平面鏡中成像，物、像到平面鏡距離相等，像的大小只跟物體大小有關，跟平面鏡大小和物體到平面鏡的距離無關。但是我們遠離平面鏡時，看到自己在平面鏡中的像變小，是因為眼睛看像的視角變小，產生了錯覺，像的實際大小是沒有發(fā)生變化的。
答案：0.5；不變。
例3：（2013年 山東省日照市）圖2是小芳同學探究“平面鏡成像的特點”實驗裝置。
（1）在實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于 。
（2）在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。小明拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動。直到它跟蠟燭M的像完全重合。由此可以得出的結論是 。
（3）實驗時，小芳同學應在 （填“M”或“N”）側觀察蠟燭M經玻璃板所成的像。
（4）細心的小芳透過玻璃觀察蠟燭M的像時，看到在像的后面還有一個較模糊，與像有部分重疊的像，出現(xiàn)兩個像的原因是 。
（5）經過三次實驗，記錄的像A′、B′、C′與物A、B、C對應的位置如圖3所示。為了得到更多的實驗結論，接下來小明應該進行的操作是 。
解析：（1）利用玻璃板透明的特點，可以觀察到玻璃板的另一側，便于找到像的位置。（2）另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點燃的蠟燭的像能完全重合，可知蠟燭和它成的像大小相等。（3）根據平面鏡所成的像是虛像的特點，應在物體一側觀察。（4）玻璃的兩面都能反射光，利用光的反射現(xiàn)象可知能成兩個像，從這個角度去分析此題。（5）平面鏡成像的特點是物像等大、等距、連線與鏡面垂直，據此分析實驗的操作步驟。
答案：（1）確定像的位置。（2）像和物大小相等。 （3）M。（4）玻璃板比較厚，蠟燭經過兩個反射面都會形成像。（5）連接對應的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點和物點到玻璃板的距離并進行比較 。
例4：（2012年 四川省自貢市） 物體從距凸透鏡12 cm移到距凸透鏡18 cm的過程中，調整光屏的位置，總能在光屏上得到倒立放大的像，此凸透鏡的焦距可能是（ ）。
A. 6 cm B. 10 cm C. 16 cm D. 20 cm
解析：由凸透鏡成像規(guī)律可知，當物體在凸透鏡前移動，在光屏上總能得到倒立放大的像時，說明物距大于一倍焦距，小于兩倍焦距，即f
答案：B。
三、三類基本規(guī)律的簡單應用
三類規(guī)律是：
（1）光在同種均勻介質中的直線傳播規(guī)律。
（2）光傳播到兩種介質分界面時的反射規(guī)律。光的反射規(guī)律的表述要注意因果關系：入射是“因”，反射是“果”，所以不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”。光的反射分為鏡面反射和漫反射兩類。
（3）光從一種介質斜射入另一種介質時的折射規(guī)律。在分析折射現(xiàn)象時要注意“在空氣中的角大”。在光的反射和折射中，光路是可逆的。
例5：（2012年 江蘇省揚州市）下列四種現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（ ）。
A. 景物在鏡中成像 B. 勺柄在水面“斷開”
C. 拱橋在水中的倒影 D. 蠟燭通過小孔成像
解析：A和C都是平面鏡成像，是光的反射形成的；D，小孔成像是由于光的直線傳播形成的；B，勺柄在水面“折斷”是由于光的折射造成的。
答案：B。
例6： （2013年 湖南省岳陽市）關于光現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）。
A. 漫反射不遵循光的反射定律
B. 照相時，被照者應站在鏡頭二倍焦距之外
C. 近視眼鏡是凸透鏡
D. 放大鏡能成正立、放大的實像
解析：A，漫反射和鏡面反射都遵循光的反射定律，故A錯誤。B，照相機的鏡頭相當于凸透鏡，膠片相當于光屏。被照的物體和凸透鏡的距離大于2倍焦距，在膠片上能得到倒立、縮小的實像，故B正確。C，近視眼鏡是凹透鏡，故C錯誤。D，當u
答案：B。
四、 四種光路的規(guī)范作圖
光學作圖是中考經常考的內容。主要有反射光路圖、平面鏡成像光路圖、折射光路圖、凸透鏡的三條特殊光線光路圖。作光的反射、折射光路圖時要注意角的大小關系，作平面鏡、凸透鏡成像光路圖時要注意實像用實線畫，虛像用虛線畫。
例7：（2011年 遼寧省鞍山市）將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖4所示，請畫出這束光線在水中傳播最后射出水面的光路圖。
解析：因入射光線垂直于水面，所以不改變傳播方向，光線會沿直線射到水中的平面鏡上，然后遵循光的反射規(guī)律被平面鏡反射，反射光線傳播到水和空氣的分界面時，因是從水中斜射入空氣中，所以又發(fā)生了折射，空氣中的折射角大于水中的入射角。
答案：如圖5。
例8 ：（2011年 四川省廣安市）在圖6中作出物體AB在平面鏡MN中所成的虛像A′、B′。
解析：找出線段上兩個關鍵點A、B，利用平面鏡成像的特點作出它們在平面鏡中的像點A′、B′后，再將A′、B′點用虛線連接起來即可。
答案：如圖7所示。
例9：（2011年 江蘇省揚州市）如圖8所示，在圖中畫出通過透鏡后的折射光線。
解析：凸透鏡可以使平行于主光軸的光線會聚于凸透鏡另一側的焦點處，而凹透鏡可以使平行于主光軸的光線在另一側發(fā)散。且發(fā)散光線的反向延長線一定是會聚于另一側的焦點。
答案：如圖9所示。
五、 五種光學儀器的成像原理
照相機、投影儀、放大鏡都是凸透鏡成像規(guī)律的應用，而顯微鏡和望遠鏡都是兩個透鏡的組合，中考中一般考查它們的成像原理。顯微鏡和望遠鏡僅在個別省市中考題中出現(xiàn)過，考查的概率很小。
例10：（2013年 江蘇省常州市） 2012年12月13日，“嫦娥二號”探測器與“戰(zhàn)神”小行星擦身而過，如圖10，按照從左到右的次序，探測器上的照相機先后拍攝了一組照片（鏡頭的焦距不變）。對此過程，下列說法中正確的是（ ）。
A. 小行星與探測器的距離逐漸變小，鏡頭與像的距離逐漸變小
B. 小行星與探測器的距離逐漸變小，鏡頭與像的距離逐漸變大
C. 小行星與探測器的距離逐漸變大，鏡頭與像的距離逐漸變小
D. 小行星與探測器的距離逐漸變大，鏡頭與像的距離逐漸變大
解析：照相機是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的。照相機的鏡頭相當于凸透鏡，底片相當于光屏。凸透鏡成像時物和像的變化關系是“物近像遠像變大，物遠像近像變小”。所以當像變小時，像距也變小，物距就變大。
在實際教學中,為了進一步激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的動手能力,盡力將演示實驗變?yōu)閷W生自己動手的探究實驗,在沒有或效果較差的實驗儀器的情況下,盡量的自制和改進,盡量為學生創(chuàng)設最基本的物理教學環(huán)境。下面談一下我自制和改進教具的一些做法。
一、“絲綢和玻璃棒摩擦”實驗的優(yōu)化――“蠶繭手套”
在初中物理第四章第一節(jié)課《電荷》教學中,用玻璃棒與絲綢摩擦,能使玻璃棒帶電。若遇到陰雨天做此實驗,現(xiàn)象很不明顯,直接影響教學效果,倘若氣候潮濕,演示會徹底失敗,令人懊惱。因此,我發(fā)動學生找來了不同材質的絲綢、絲巾等,在相同的溫度、干濕度下分別與玻璃棒摩擦,反復實驗比較,從中選擇效果較好者,最終是舊絲綢被面效果最佳,我就倡議本校四位物理教師用此舊絲綢被面做了兩年實驗。在此期間,多次遇到陰雨天,實驗雖不是完全失敗,但玻璃棒僅能吸起為數(shù)不多的紙屑,演示效果不能使人心滿意足。
1996年春,小女兒養(yǎng)蠶,看見蠶吐絲的情景,使我受到啟發(fā),能否用蠶繭(絲綢的原材料)替代絲綢與玻璃棒摩擦做實驗?倘若效果更好,豈不美哉!立即試驗,效果果然顯著。我又注意到在摩擦的過程中,由于蠶繭在手心中來回晃動,有時會導致玻璃棒與手接觸,影響實驗效果。為此我將蠶繭剪開,用針線將其縫在線手套上,帶著手套讓蠶繭與玻璃棒摩擦,效果反倒不如以前,我又試著將縫有蠶繭的手套放在堿水里蒸5分鐘～10分鐘拿出來,蠶繭變成了一團很柔軟的絲,曬干再做實驗,效果大為改觀,十分顯著,令人欣喜。我又在陰雨天濕度較大的情況下重做這個實驗,現(xiàn)象也相當明顯。成功了,我將此就命名為“蠶繭手套”,以便上課時好說好講。我根據養(yǎng)蠶同學較多的實際,要求學生每兩人做一個“蠶繭手套”,改教師演示實驗為學生實驗,既訓練了他們的動手能力,更激發(fā)了他們學習物理的興趣。這樣的課堂更利于學生主體地位的發(fā)揮。
二、平面鏡成像實驗的改進
初中物理平面鏡成像規(guī)律的實驗,教材中是在桌面上豎直放一塊玻璃板作為平面鏡,把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前面,觀察鏡中所成的像。分析教材中這一實驗裝置,存在的問題是:
①“使玻璃板和桌面垂直”難以做到,導致實驗誤差,影響結論得出;②用另一支蠟燭在玻璃板后找像,前后左右的位置不容易找到;③農村學校,桌面不平會影響物像關于鏡面的對稱 。
回顧幾年來我為此所作的改進,可以分為以下步驟:
用光具座實驗
把玻璃板固定在光具座上面中間位置,點燃的蠟燭置于玻璃板前,用另一等高的蠟燭置于像處,但由于光具座不能轉動,只能讓一兩個學生上臺來從側面讀數(shù),難以讓學生直接得出“像距等于物距”的結論。
1.自制“平面鏡成像演示儀”。
第一步:用一塊鋼板做底座,底座上焊三角鋼筋支架。第二步:用一截(長40cm左右)廢槽鋼做橫梁,其上畫有刻度線,在槽鋼中心點焊一金屬夾,其作用是確保平面鏡與橫梁垂直。第三步:在槽鋼內、玻璃板兩側各裝――可移動的木芯,以調節(jié)像、物距平面鏡的距離,在木芯等距處各固定――可旋轉360°角的插蠟燭臺、又在蠟燭臺的側面各固定――可豎立起來的“刻度尺”(與模梁垂直)用來測量蠟燭的高度。
2.“平面鏡成像規(guī)律”實驗。
第一步:將儀器組裝好后,點燃玻璃板前的蠟燭,通過玻璃板觀看蠟燭的像,再把另一蠟燭放在像處,拿出兩張紙分別置于物像兩燭焰上,學生就會看到像的燭焰是不能燒著紙的,學生根據看到的現(xiàn)象,自然得出平面鏡成像的第一條規(guī)律,“等大正立的虛像”。
第二步:將橫梁旋轉90°,使學生直接讀出點燃的蠟燭(物)、未燃的蠟燭(像)與玻璃板的距離,從而得出成像的第二條規(guī)律,“像距等于物距”。
第三步:豎起兩蠟燭處側面的“刻度尺”,學生能直接讀出“蠟燭高度相等”,繼而利用數(shù)學推理得出成像的第三條規(guī)律,“像物連線與鏡面垂直”。
第四步:改變物距,驗證成像規(guī)律。
DSLR(Digital Single Lens Reflex Camera的縮寫)即數(shù)碼單鏡頭反光相機，隨著電子信息技術及光信息技術的發(fā)展，已經逐步走進人們的生活，成為眾多攝影愛好者的寵兒．近十年來，普通數(shù)碼相機(DC)已經在很大程度上取代了傳統(tǒng)膠片相機，且近幾年來逐步走進了中學物理課堂．但是，筆者發(fā)現(xiàn)在一些課堂教學活動中，DSLR與普通數(shù)碼相機相比，不論是在演示效果，還是在后期處理方面都有著較大的優(yōu)勢．筆者設想如果能將DSLR引入到中學物理課堂教學中，定會取得更好的教學效果．下面就讓筆者通過舉例來說明DSLR在中學物理教學實踐中所具有的優(yōu)勢．
1 獲得頻閃照片——更準確
在中學物理教學中，諸如進行研究自由落體運動規(guī)律、探究平拋運動規(guī)律等教學內容時，往往需要通過分析運動過程中各個階段的運動細節(jié)來推導出運動規(guī)律．這時，我們往往借助頻閃照相法來鎖定物體在不同時刻的運動狀態(tài)，然后將所得的若干張照片進行合成，通過后期測量和計算來總結歸納此種運動的規(guī)律．傳統(tǒng)的膠片照相不僅相機的快門速度較低，而且后期沖洗合成周期較長，存在諸多弊端．但自從數(shù)碼相機問世以來，我們可以通過用數(shù)碼相機將運動過程記錄下來，然后將所得圖片導入到計算機中進行后期圖像處理(如用Photoshop等軟件均可達到)．但是普通數(shù)碼由于采用的是電子快門，相機的快門時滯(鎖定焦點的情況下感光元件記錄下一張照片的時間)比較長(一般為0.2秒到0.5秒之間)，而數(shù)碼單反相機采用機械快門，快門時滯較短(一般在幾十毫秒以內)．快門時滯的長短在連續(xù)拍攝時(如對自由落體運動進行頻閃照相時)，對所攝照片的畫質影像較大．如果用傳統(tǒng)數(shù)碼相機進行自由落體頻閃，往往會因為時滯較長，而產生運動物體的拖影現(xiàn)象，這在后期相片處理的時候是比較麻煩的．用時滯較短的DSLR進行自由落體頻閃照相，當采用高感光度(ISO為100－25600)時，雖然會產生少量的噪點，但是可以把拖影的問題完全避免，而卡片機一般不具備高感光度．這樣，在后期用軟件對圖像處理時會大大減少工作量，并且在測量距離參數(shù)時也會相應地減少誤差．
2 驗證平面鏡成像原理中的距離關系——更簡便
眾所周知，物理中探究平面鏡成像原理是利用“蠟燭在平面透明玻璃板中成像”實驗來巧妙驗證的．但是，該實驗對于學生來說不夠直觀，步驟較多，理解難度較大．其實，我們可以通過借助DSLR相機鏡頭上的測距窗(尼康等多個品牌的鏡頭上配有測距窗)，通過數(shù)量關系，在誤差允許的范圍內，粗略驗證平面鏡成像原理中的距離關系，即像和物關于平面鏡對稱，像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離．具體操作步驟如下：首先使相機的光學平面與鏡子的距離保持在一米以內(便于準確讀數(shù))，將焦點鎖定在平面鏡的邊框A點(如圖1所示)，此時可以通過測距窗直接讀出相機光學平面到平面鏡(鏡子)之間的距離，即相機到達平面鏡的距離，記為d1．然后，將鏡頭向平面鏡的左側進行一個微小的側移，此時可以在鏡子的B點看到鏡頭在平面鏡中所成的虛像，此時對B點進行對焦，通過對焦來完成對此次測距窗距離的讀數(shù)，并記下此次的讀數(shù)為d2．通過對比d2和d1的大小可得數(shù)量關系，從而從數(shù)值關系上，間接證明了像與物到平面鏡的距離相等，像和物是關于平面鏡對稱的．該實驗操作簡便，且數(shù)量關系直觀，便于學生理解，學生感覺可信度較高．而傳統(tǒng)的數(shù)碼相機，因為鏡頭上沒有測距窗，又無法更換鏡頭，所以要測距離，只能通過結合相機的主要光學參數(shù)和復雜的公式進行距離計算，所以無法完成該實驗．
3 檢驗光波是否為橫波——更直觀
人教版高中教材選修3—4第十三章第6節(jié)中，設計了一個檢驗光波是否為橫波的實驗(如圖2所示)．該實驗可以通過運用DSLR常用配件偏振鏡來實現(xiàn)．實驗中先將一個相機偏振片置于自然光源(如太陽)下，透過偏振鏡觀察光源，可以看到偏振片是透明的．然后以光的傳播方向為軸，旋轉偏振片P，可以發(fā)現(xiàn)光強度在旋轉過程中沒有明暗變化．接著，在偏振片P后放置另一個偏振片Q，仍以光傳播方向為軸旋轉偏振片Q，觀察此時透過兩個偏振鏡片的光強度如何變化．通過觀察，很容易發(fā)現(xiàn)在旋轉偏振片Q的過程中，透過兩個偏振片的光強度發(fā)生了明顯改變，并且在旋轉到某個位置時，光強度最大．通過這樣一個簡易的小實驗，讓同學們非常直觀地理解光波是橫波這一特性．同時，通過讓同學們在試驗中觀察DSLR偏振鏡片，糾正了很多同學對俯振鏡片是類似于“帶有狹縫”的鏡片的誤解，獲得了較好的教學效果．
4 同步觀察課堂實驗——更清晰
在中學物理課堂中，有很多需要同學們認真、細致觀察的演示實驗，但由于條件有限，大多數(shù)時候教師只能在講臺上演示，因此，很多同學無法近距離觀察實驗現(xiàn)象．數(shù)碼相機在教學過程中的應用很好地解決了這個問題．教師可以通過數(shù)碼相機AV接口與電腦、電視機或者投影儀連接，把數(shù)碼相機當做探頭，全程“直播”實驗過程，從而讓全班同學都能夠比較清晰地觀看到實驗過程．但是，在一些需要精密觀察的實驗中，如游標卡尺和螺旋測微儀的讀數(shù)，油膜法測量分子直徑等實驗中，用普通數(shù)碼相機做探頭，在投影儀幕布上畫面并不十分清晰，給讀數(shù)造成了一定的困難．此種情況下，如果改用DSLR相機做探頭，并換上微距鏡頭，會達到非常好的觀察效果．這是因為在DSLR的工作系統(tǒng)中，無論是采用CCD還是CMOS，數(shù)碼單反相機的傳感器尺寸都遠遠超過了普通數(shù)碼相機．因此，數(shù)碼單反的傳感器像素數(shù)不僅比較高(目前最低600萬)，而且單個像素面積更是民用數(shù)碼相機的四、五倍，因此擁有非常出色的信噪比，可以記錄寬廣的亮度范圍．600萬像素的數(shù)碼單反相機的圖像質量絕對超過采用2／3英寸CCD的800萬像素的數(shù)碼相機的圖像質量．并且在DSLR中，光線透過鏡頭到達反光鏡后，折射到上面的對焦屏并結成影像，透過接目鏡和五棱鏡，我們可以在觀景窗中看到外面的景物．與此相對的，一般數(shù)碼相機(DC)只能通過LCD屏或者電子取景器(EVF)看到所拍攝的影像．顯然經過處理所成的像要比光線直接成像效果差很多．從而，使用DSLR可以使同學們在投影幕布上更加清晰地看到實驗中的每一個細節(jié)，從而達到演示實驗的教學目的．
其實，DSLR相機中所蘊含的豐富物理知識也是中學物理教學中一筆寶貴的財富．比如，機身較重增加了相機的慣性，從而使相機在使用的過程中更穩(wěn)，不易因產生晃動而影響畫質．相機中的五棱鏡通過對光線的折射，使進入人眼的圖像與實際拍攝物體是成一一對應的關系，而有別于傳統(tǒng)相機中成像左右相反等等．這些都是我們可以在中學物理課堂中進行開發(fā)和利用的寶貴資源．
當然，DSLR也存在著諸多“軟肋”，比如價格較昂貴，保養(yǎng)和使用方法較繁瑣．但是，隨著科技的進步，入門級單反的價格也一直控制在5000元左右，對于大部分的學校都是有條件配備的．筆者深信，數(shù)碼設備將逐步走進中學物理課堂，DSLR也將助力中學物理教學，使常規(guī)教學與現(xiàn)代技術結合，為新時代的物理教育注入新的活力．
如圖1，平面鏡M與N垂直，只要入射到M上的光能再經N進行二次反射，或入射到N上的光能再經M進行二次反射，則二次反射后的光必與原入射光線反向平行. 同學們可結合圖、反射定律及幾何知識證明.
各種機動車輛為提醒它后面尾隨車或行人的注意，其車后都裝有紅色警示尾燈. 這些尾燈由于白天和晚上都要使用，因而其內確實有發(fā)光的燈泡. 自行車也有尾燈，說是“燈”其實它并沒有發(fā)光的燈泡，白天不起作用，而晚上在公路上行駛時，后面的汽車燈一照，自行車尾燈就通紅透亮，從而引起汽車駕駛員的注意. 為什么有這樣的效果呢？
打開自行車尾燈表面的透明塑料片看，里面有紅色的玻璃片，其表面有凸出的若干個小三角形，任意的小三角形表面與相鄰的小三角形的表面互相垂直，如圖2所示. 只要有光照射它的都能將光“反向射回”，由于反射面是紅色的，所以反射出紅光. 可見，自行車的尾燈應用了圖1的原理.
二、 物體置于互成角度的兩平面間能成幾個像
引例1設兩平面鏡互成90°角，如圖3所示. 問： 物點S經兩平面鏡后能成幾個清晰的像？
分析將平面鏡延長，如圖4所示. 據平面鏡成像特點： S經平面鏡AO成像S1；S經平面鏡OB成像S2；將S1看作物，經OB成像于S3. 將S2看作物，經AO也成像于S3. 即物點S經兩平面鏡能同時成像于S3，結論： 當兩鏡面重直時，物點S經兩平面鏡共能成三個（S1、S2、S3）清晰的像. 若以鏡面交點O為圓心，以O點到物點S的距離為半徑畫圓，所成三個像恰好在同一圓周上.
引例2設兩平面鏡互成60°角，如圖5所示. 問： 物點S經兩平面鏡能成幾個像？
分析S經AO成像于S1；S經BO成像于S2；由于連續(xù)反射――將S1視為物點，經OB成像于S3；將S2視為物點，經OA成像于S4；將S3視為物點，經OA成像于S5，將S4視為物點，經OB也成像于S5（兩像重合）. 結論： 物體處在互成60°的兩平面鏡間時共成5個像. 同樣，這五個像與物同處在一圓周上.
說明 以上兩例是根據平面鏡成像的特點（鏡面對稱性）作圖的，其中還運用了將像點視為物點再成像的知識（此點為同學們不了解），但它的正確性可以通過一一作光路圖得到證明. 本文未采取一一作光路圖的辦法，是因為在同一幅圖上作那么多像的光路圖顯得雜亂，反而不易說明，也不易看清楚. 同學們若有興趣，可取一一作光路圖的辦法嘗試一下.
歸納以上兩引例，可推出以下的一般性結論：
（1） 保證每一個像都清晰的條件是，兩平面鏡夾角θ與180°的比值為整數(shù)，即180°/θ°=整數(shù).
（2） 當θ角滿足上述條件時，所成清晰像的個數(shù)為N=360°/θ°-1，且N個像同處在一圓周上.
例 若兩平面鏡互成45°，物體S經兩平面鏡能成幾個像？
解 因為180°/45°=4為整數(shù)，所以能成的像個數(shù)為N=360°/45°-1=7（個）.
三、 從凸鏡、凹鏡說到“哈哈鏡”
我們知道，凸鏡對光有發(fā)散作用，它有虛焦點，有點類似凹透鏡，凸鏡有增大觀察范圍的作用，如汽車上的觀后鏡. 凹鏡對光有會聚作用，它有實焦點，有點類似凸透鏡，汽車頭燈內的“發(fā)射鏡”、太陽灶、醫(yī)生檢查耳道時戴在頭上的反光鏡，都是利用了凹鏡的會聚作用. 事實上，凸鏡和凹鏡也都能成像. 如圖6所示，凸鏡所成的是正立、縮小的虛像，凹鏡所成的是正立、放大的虛像.
如果把一塊大的鏡面，部分做成平面、部分做成凹面、部分做成凸面，那就成了“哈哈鏡”了. 如圖7是一塊“哈哈鏡”，上面是平面，中間是凹面，下面是凸面. 你站到這樣的鏡前一瞧，熱鬧啦： 頭是正常的頭；軀干變得又長又大（腰變粗了，肚子挺起來了……）；腿卻變瘦、變短了……各部分不成比例，整個兒是個丑八怪. 若是不懂事的小孩會嚇一跳；知道個中原理的人會哈哈大笑，“哈哈鏡”由此得名.
四、 汽車頭燈玻璃罩的奧秘
汽車頭燈和手電筒大同小異. 手電筒的燈罩是平玻璃，而汽車頭燈的玻璃罩是凸狀的，且上面有橫豎條紋式的棱，如圖8所示.
汽車頭燈在燈泡后面有一個凹鏡（反射鏡），燈泡的燈絲就處在該凹鏡的焦點上. 燈泡發(fā)出的光經此凹鏡反射會聚成一束平行光射出，從照亮車前方路面這方面看，這是優(yōu)點. 但是，駕駛員還必須顧及其它，如路邊的行人、路標、岔路口等，還有前方路邊設置在較高處的各種標志牌等. 這些也都需要有適當?shù)墓庹詹拍芸辞? 汽車頭燈的燈罩做成圖8的形狀，就是為了照顧這些方面. 這個燈罩可看作是由一個透鏡和若干個棱鏡的組合體. 利用它們對光線的折射可以起到散光的作用，既能均勻柔和地照亮路面，又能分散一部分光照亮路邊景物及各種標志牌，確保行車的安全.
五、 視覺暫留與電影
看電影時，我們看的是逼真的活靈活現(xiàn)的“活”畫面，而再去看看電影的膠片，卻是一個個“死”照片，“死”的照片映現(xiàn)到銀幕上怎么就“活”起來了呢？原來，電影技術是利用了人的視覺生理特點――視覺暫留. 當景物從人的眼前消失后，視神經對它的印象還會保留0. 1秒的時間. 在黑暗中，迅速地移動一支燃著的煙頭，會看到一道亮線，就是由于視覺暫留.
拍電影時，攝像機每秒鐘拍24張照片，相鄰兩張照片的景物或動作相差很小. 放映時，這些照片依次從鏡頭處通過，每秒鐘也通過24張，當前一張給人的視覺印象還未消失后，后一張又跟上來了，因而會看到連貫的“活”的動作.
每秒拍24張，每秒也放24張，因而從銀幕上看到的與實際上動作的快慢是一致的，電影技術中還廣泛使用“慢鏡頭”和“快鏡頭”. 例如，一個跳水運動員，完成動作的時間很短，為了看清楚她動作的細節(jié)，可以采用慢鏡頭. 原理是： 如果拍攝時加快拍攝速度，每秒鐘拍得的照片多于24張而放映時仍每秒放24張，那么銀幕上的動作就比實際動作慢. 相反，如果拍攝時每秒鐘少于24張，而放映按正常速度，那么銀幕上的動作就比實際動作快，這就是“快鏡頭”.
六、 光的顏色和物體的顏色
1. 色光三原色和顏料三原色
可見的顏色有七種： 紅、橙、黃、綠、藍、靛（平常人稱“青”）、紫. （注： 這七種顏色的順序要記清楚）.
七種顏色的光（七色光）混合為白色光. 其實，把等量的紅、綠、藍三色光混合，就可以得到白光. 因此，我們把“紅、綠、藍”稱為三基色，也稱光的三原色.
七種顏色的顏料混合為黑顏色. 其實，把等量的紅、黃、藍三種顏料混合，就可以得到黑色. 因此我們把“紅、黃、藍”稱為顏料的三原色.
利用三原色光適當配制可得到其他色光；利用三原色顏料適當配制可得到其他顏色的顏料.
2. 物體的顏色與視覺
關于物體的顏色應分為兩種情況，一種是非透明體，一種是透明體. 光射到非透明體上，一部分光被物體反射，一部分光被物體吸收；如果光射到透明體上，則一部分光透過，一部分光被吸收. 不同的物體，對不同色光的反射、吸收和透過的情況不同，因而呈現(xiàn)出不同的顏色.
為了說清楚光所引起的人眼的視覺，讓我們來觀察以下三組實驗：
實驗 1 光的色散實驗――自然光（如太陽光，燃燒火焰的光）又稱白光. 白光是由七種顏色的可見光混合而成的，它可以利用三棱鏡的折射分開，這一現(xiàn)象稱為光的色散，如圖9所示.
實驗 2 如果在上述實驗，即圖9的棱鏡和白屏之間插一塊無色玻璃（如教室的窗玻璃），則它并不影響白屏上七種色光的分布，無色透明體能夠讓各種色光透過. 反過來說，能夠讓各種色光透過的透明體是無色的. 若在棱鏡與白屏之間插一塊紅玻璃，則白屏上就只出現(xiàn)一條紅光帶（如圖10）；換句話說，只讓紅光透過，而其它光被吸收的透明體是紅色的. 同樣，如在棱鏡與白屏之間插一塊藍玻璃，則白屏上就只出現(xiàn)一條藍光帶. 因此，透明體的顏色是由它透過的色光決定的.
實驗 3 如果在圖9實驗中的白屏上貼一張綠紙，如圖11所示. 則只能觀察到被綠光照射的地方是亮的（呈綠色），而其它地方是暗的. 這說明綠色物體只能反射綠色光，而其它光被吸收. 反過來說，若物體只反射綠色光，而把其它光吸收，則物體就呈現(xiàn)綠色. 結論是： 有色的不透明體反射與它顏色相同的光.
作圖題是中考光學部分的常見題，常規(guī)的反射、平面鏡成像以及透鏡作圖一般不容易失分，但非常規(guī)的作圖題很容易造成失分.
例題1（08南京） 如圖1所示，小明通過一平面鏡看到了桌子下面的小球．圖中畫出了入射光線和反射光線，但末標出光的傳播方向．在圖中用箭頭標出光的傳播方向，并根據光的反射定律畫出平面鏡．
解析小明通過一平面鏡看到了桌子下面的小球，是因為小球反射的光通過平面鏡的反射后進入了人的眼睛，所以光線的傳播方向是由小球到平面鏡，再由平面鏡到人的眼睛.畫平面鏡需要借助法線，因為法線是反射光線和入射光線之間夾角的平分線，所以我們先把此角的平分線畫出，然后再畫出該法線的垂線即是平面鏡的位置.解答此題的關鍵之處是利用了法線的兩種身份：“角平分線”、“垂線”.
例題2（08揚州）如圖2所示，OO′為凸透鏡的主光軸，S′為點光源S經凸透鏡成的像，SA為光源S發(fā)出的一條光線，請在圖中適當?shù)奈恢卯嫵鐾雇哥R，并完成光線SA通過凸透鏡的光路圖.
解析本題首先根據通過光心的光線傳播方向不變，那么SS′連線與OO′的交點就是透鏡的光心，這樣凸透鏡的位置就可以確定了；從S點發(fā)出的任意一條光線都要經過它的像點，折射光線過S′點，該題的作圖就完成了.如圖.
二、 靈活應用造成的失分.
從物理走向生活和應用是中考試題設計的主要方向之一，在這部分試題中要求學生在理解知識的基礎上，能夠結合試題的具體情境，把知識活學活用.這樣的試題對能力要求要高一些，所以容易造成失分.
例題3（2010黃岡）檢修工人在查看線路密集的電路板時，為了看清線路的連接情況，常透過一個較大的透鏡進行觀察，這個透鏡應該是透鏡（填“凸”或“凹”），工人看到的是放大的 （填“實”或“虛”）像，電路板到透鏡的距離應 ；檢修時還用到了照明燈，這是為了照亮（填“透鏡”或“電路板”）．
解析本題本質上是考查凸透鏡的性質、成像規(guī)律等應用，因為試題情境很新，考生沒有接觸過，所以很容易犯錯，尤其是第三空.答案依次為：凸；虛；小于一倍焦距電路板.
例題4（2010瀘州）被譽為“光纖之父”的華裔科學家高錕因為在“光在纖維中的傳輸用于光學通信”的成就而獲得2009年諾貝爾物理學獎.光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內層玻璃芯射向外包層的分界面時，均要發(fā)生反射，而不折射，從而使光在不斷的反射中沿內層玻璃芯向遠處傳播，如上圖.請根據圖回答：當增大入射光線AB的入射角時，CD光線的入射角（選填“增大”、“減小”或“不變”），D點將要向側移動（選填“左”或“右”）.
解析每年的諾貝爾物理學獎的獎項經常會作為中考試題的背景資料，這類題由于題干較長，對學生的理解能力較高而容易失分.答案為：增大；右.
三、 新穎的實驗設計題造成的失分.
中考物理實驗試題設計為了體現(xiàn)公平性和良好的區(qū)分度，實驗設計的情境都比較新穎，造成丟分的主要題型都集中在實驗設計題上.
例題5（2010大同）下表列出的是在進行探究實驗時遇到的一些實際問題，請你把解決問題的方法填寫在表中對應的空格里.
解析本題在當年的中考中難度系數(shù)達到0.2，之所以造成大面積的丟分，主要是學生對這幾個實驗沒有切身的體驗，平時動手實驗時對遇到的實驗問題缺乏深入思考，解決起來感覺無從下手.尤其是第一個解決方案，學生很難完成.
例題6（2010廣州試題）如圖小明站在地鐵站臺，他透過玻璃板制成的屏蔽門，可以看到車道另一側豎直墻壁上的廣告牌，及自己在玻璃屏蔽門后面的虛像．小明根據該現(xiàn)象設計了在站臺上粗測玻璃屏蔽門到車道另一側廣告牌之間距離d的實驗．實驗步驟如下，請完成相關內容．
（1） 小明相對于玻璃屏蔽門前后移動直到觀察到 ；（2）記錄 ；（3）量出的距離．除記錄工具外，小明要完成上述實驗必需使用的儀器是.步驟（3）中量得的距離就是玻璃屏蔽門到廣告牌之間的距離d，物理依據是．
解析本題也是一道很好的能力設計題，考查的知識點是初中物理光學中的主要知識點：平面鏡成像的特點，但情境非常新穎靈活.答案依次為：（1）自己的像落在廣告牌上時；（2）自己的站位；（3）自己的站位到玻璃屏蔽門；刻度尺；像到鏡面的距離等于物到鏡面的距離.
