初中物理教师必须搞清楚的一些模糊问题

放在0℃环境里的水一定不会结冰吗？

照相机部分遮挡镜头拍摄的画面还完整吗？

壁虎真的是靠大气压爬上墙壁的吗？

沙丘真的能够逆风移动吗？

雷雨天气使用手机真的更危险吗？

站在凳子上单独接触火线一定不会触电吗？

列车到底怎样实现磁悬浮？

交流电路中白炽灯真的在闪烁吗？

……

作为一名初中物理教师

您是否经常为一些

似是而非的题目抓狂；

您是否也怀疑过一些

讹传多年的标准答案；

您是否早质疑过一些

不合逻辑的常见说法。

现在，终于有一本书可以解答这些疑惑了。

《初中物理模糊问题研究》一书(ISBN978-7-5629-5492-7)，来自广东珠海的一线物理教师赵兴华近十年的研究成果，主要以常见的中考试题为抓手，辨析了初中物理教学中长期被公众、物理教师、甚至是专家、教材编写者误解或模糊不清的八十多个问题，对中学物理教师今后的教学工作具有很好的启发和借鉴作用；出版社的编辑甚至认为本书应该成为中学物理教师的必读书籍，也可以成为学有余力的优秀生提升思维水平、拓展知识的辅导材料。

内容节选

问题（10）照相机部分遮挡镜头拍摄的画面还完整吗？

题：【2012·长沙·26】我市某中学组织学生到长沙世界之窗春游，小明同学用照相机为另一同学拍全身照时，不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分，则他所拍出的照片（  ）

A． 不能看到人的头部

B. 不能看到人的脚

C．不能看到所拍同学的全身像

D．可以看到所拍同学的全身像，但像会变暗一些

命题者提供的标准答案：D

该题看起来是一道典型的原始物理问题：与照相机镜头对应的物理模型是凸透镜，拍摄照片对应的物理规律是物体在凸透镜二倍焦距外成倒立缩小的实像。也可以认为该题是从这道常见物理习题改编成原始物理问题的：一个物体通过凸透镜成像于屏上，若将透镜的上半部分遮住，则在光屏上的像变化情况是____________。（答案：大小和完整性不变，但亮度变暗）。用凸透镜成像实验证明的确如此。理论解释为：来自物体上的任意点发出的入射到凸透镜的所有光，经过透镜折射后都会聚到同一个像点，也就是经过上下两半部分的折射光是会聚到同一点的，所以挡住上半部分，依然有入射到下半部分的光折射后会聚到像点，像依然完整，只是少了下半部分的折射光，像的亮度会减弱。

但该题的命题者并没有用照相机实际进行拍摄验证，就想当然地认为：既然照相机的成像原理就是利用物体在凸透镜前二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，那部分遮挡镜头也应该出现相同的结果。令人意想不到的是：实际情况出乎了想当然者的意料之外！

如图所示，是笔者依次不遮挡和用卡纸遮挡照相机镜头的上部1/2、左上方1/4、左上角1/8拍摄同一对象得到的图片，证明该题的答案应该是A，而不是命题者设定的标准答案D。（当遮挡的面积较小时，画面几乎是完整的，但被遮挡的方位画面

明显变暗，而画面的其它部分变化不明显）而且笔者无论用专业的单反数码相机还是用消费级的卡片机拍摄，结果都是如此。

显然，命题者是为了考查“凸透镜成像特点”知识点而无中生有地制造出了这个现象，编制出这个不存在的原始物理问题。实际现象与用物理规律分析的结果不一致的原因是什么呢？笔者认为：实际的照相机镜头都是由很多个镜片组合而成的，不能看作是薄透镜（如下图）

因此，遮挡镜头前的卡纸距离镜头的光心比凸透镜成像实验的时候远，卡纸就相当于是照相机拍摄到的画面的一部分，但位置却在照相机清晰成像的范围之外，所以只能是模糊的像。在照相机镜头光心位置，安装有调节通光孔径大小的光圈装置，在拍摄过程中，无论把光圈收缩到多小的程度，像都是完整的。所以，只有在很靠近照相机镜头光心的位置上遮挡，才会出现与凸透镜成像实验现象一致的情形。

在上世纪早期，有很多照相馆采用半边遮挡照相机的镜头的方法进行同底两次曝光来实现“和自己合影”的特技（如下图）。如果命题者略有摄影方面的知识，就不会犯这样“想当然”的错误了。

购书方式

个人购买：