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初中光学部分需要澄清的几个问题
初中光学部分需要澄清的几个问题 一、平面镜与水平面的夹角 前几年、由山东教育出版社出版,作为全省统用的《物理基础训练》下册第25页上有这样一道题: 与水平面成60°角的太阳光,要使它经平面镜反射后,水平射到墙上,平面镜与水平面成多大的角? 该题一般分两种情况,解法及结果见图1.其中甲可以答成平面镜的背面与水平面夹角是30°或者说平面镜的反射面与水平面成150°角;“乙”可以答成平面镜的背面与水平面夹角是60°或者说平面镜的反射面与水平面夹角是120°。而该书后面的答案是“30°或120°”,显然“30°”指的是“甲”种情况,是平面镜的背面与水平面的夹角。而120°是指“乙”种情况,是平面镜的反射面与水平面的夹角。 这种答法,常使学生困惑,因此建议在回答这类问题时,最好能清楚地说明是平面镜的反射面与水平面夹角,还是平面镜的背面与水平面的夹角。 二、光线方向改变的度数问题 见图2,甲乙两种情况都是光线被平面镜反射后改变了原来的传播方向。有些课外学习资料,将“甲”种情况答成光线方向被改变了60°,“乙”种情况答成改变了0°。 120°,假设去掉平面镜,显然,光线将按图中虚线方向传播,而虚线方向与光线实际改变的方向夹角是120°非60°。同样,“乙”种情况光线实际改变了180°非0°。 原初中课本及现行的“人教版”教材和“北师大版”教材在讲解镜面反射的定义时,都配有类似图3的插图,并说明其特点是:平行射来的光线被反射后仍是平行的。不同点是:原初中教材就此当作镜面反射的定义。现行的“人教版”教材则在这段话后面加述一句:光滑镜面的反射叫镜面反射”。而“北师大版”教材的定义却是: “……其他光线(如灯光)射到各种光滑的平面或曲面(如平面镜,光滑的金属面镜,以及平静的水面)上时,可以根据光的反射定律找到反射光线,我们只能在有反射光线的位置看到光,这种反射叫镜面反射”。 可以说,原初中课本所谓的镜面反射,只是指平面镜反射,很难说它包含了凹镜凸镜的反射。因为这类镜子不能将平行光反射成平行光。现行的“人教版”教材则含含糊糊只有“北师大版”教材,能开宗明义,直接告诉读者,镜面反射包含凹镜凸镜的反射。 因此,建议“人教版”教材能借鉴北师大版教材的镜面反射定义。这样不但不会加重学生负担,相反更能节省学生的时间和精力。
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