朱传华（四川成都高新区第一中学分校）
“探索形成平面镜时图像与物体的关系”实验是《义务教育数学课程标准（2011年版）》附录1中学生必做的20个实验之一。 表面镀膜玻璃代替平面镜，借助镀膜玻璃既可以成像也可以透过玻璃看到前方物体的特征，并采用等效替换法来确定成像的位置平面镜成像实验步骤，探讨了平面镜成像时图像与物体的关系。
但笔者在实验中根据实验记录分析数据时，一直未能得出结论。
“像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离”的推论。 以笔者使用的3mm厚镀膜玻璃为例，在实验中，镀膜玻璃正对着实验者本人（这样可以减少操作偏差[1]），像距仍然比实验者大1-1.5mm左右物距。 分析偏差的原因主要是由于确定物体A的成像位置A'的方法是等效替换法，使得与A相同形状和大小的B在镀膜前玻璃，看起来与A'重合，B的官方位置被认为是A'的位置，但实验者在A两侧听到的B不是物体B本身，而是B'形成的图像B 经玻璃折射后。 实验者认为B和A'重合，虽然B'和A'重合。 A'重合，如图1所示，检测到的像距BO大于实际像距A'O。 [1] 这样的系统偏差是无法避免的，自然不能得出“像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离”的推论。 按照课本知识的排列顺序，光的折射是在平面镜成像之后，所以这个系统的偏差无法和中学生在实验中分析，中学生只能得到“像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离”在偏差的公差范围内。 平面镜之间距离相等的推论”。
为了去除这种系统性偏差，作者基于使用等效替换法确定图像在原方案中的位置的设计思路，重新设计了一个实验方案。 顶上的孔直视镜面后的B，使B看起来与物体A通过平面镜所成的像A'重合，解决了B的视位置B'与物体A'不重合的问题经玻璃折射后的实际位置。 问题。 具体方案如下。
1实验设备
(1) 将课本上的镀膜玻璃成像平面镜换成定制的中间有槽的亚克力镜面板。 具体规格见图2，阴影部分为开槽部分；
(2) 其余设备借用原实验室设备“J2530平面镜成像实验仪”。
2 实验过程
(1) 将一张白纸平放在水平桌面上，用原实验室设备“J2530平面镜成像实验仪”中带槽的两颗棋子，将中间带槽的亚克力镜面板垂直放置在台面上白纸，并注意面向实验者两侧的镍层反射面。
(2)将一个棋子A放在镜面板前，通过开槽镜面板，可以看到棋子的部分在镜面板后面成像，如图3所示。
(3)在镜面板后面放一个与A相同的棋子B，连接棋子B，使棋子B和A从开槽部分看到的像在镜面重合。 此时，棋子B的位置为 棋子A的成像位置如图4所示。
(4)用笔在白纸上画出镜面板反光面的位置和A、B两块的位置平面镜成像实验步骤，用刻度尺测量A、B到镜子的距离。 其他操作与原实验设计相同。
3 实验方案评价
(1) 通过镜板上的狭缝看镜子前的棋子B，消除了原实验方案看时因光线折射导致的实测像距过大的系统偏差棋子B透过玻璃。
(2) 亚克力镜面板有双面镜、背胶镜等几种。 背胶镜只有一面可以成像，镀镍层在反面，所以它就像原来的镀膜玻璃实验一样，镀膜面不对着实验者。 同样的偏差。 因此，经过比较，笔者选择了双面镜。 双面镜是一面镀镍，两面都是镜面，所以镀镍层是在镜面板的表面。 到操作偏差。
(3)如果定制的开槽亚克力镜面板长度较薄，在加工过程中可能会变形，影响成像效果。 因此，笔者经过多次实验和对比，确定3mm以上的长度可以更好的实现。 实验要求。
(4) 前棋子B和棋子A在镜面上形成的图像通过镜板孔槽的叠加很难看到，会造成一定的操作偏差。
参考文献：1 吴敏芳． “平面镜成像特性”实验偏差分析［J］． 化学班主任，2016（9）．
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