平面镜和凸透镜

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平面镜与凸透镜的成像规律

平面镜与凸透镜的成像规律

平面镜与凸透镜的成像规律平面镜与凸透镜是光学中常见的两种光学元件,它们在成像过程中有着各自独特的规律。

本文将探讨平面镜与凸透镜的成像规律及其应用。

一、平面镜的成像规律平面镜是一种反射光学元件,其成像规律相对较简单。

平面镜的特点是光线在镜面上的反射角等于入射角,利用这个规律可以得出以下成像规律:1. 入射光线与反射光线的位置关系当入射光线与平面镜的法线相交时,反射光线将与入射光线在镜面上的交点处成等角关系。

2. 成像特点平面镜的成像特点主要包括:成像与实物的位置关系、成像是否具有放大或缩小、成像是否为正立或倒立。

(1) 成像位置与实物位置关系平面镜所成的像与实物的位置关系是一一对应的,忽略镜面的厚度,实物和成像的位置在镜面两侧是对称的。

(2) 成像的放大或缩小平面镜成像的大小与实物大小相同,即没有放大或缩小的效应。

平面镜成像与实物的朝向相反,即实物直立时成像倒立,实物倒立时成像直立。

二、凸透镜的成像规律凸透镜是一种折射光学元件,其成像规律相对较复杂。

凸透镜的特点是光线通过镜面后会发生折射,根据光线的折射规律可以得出以下成像规律:1. 光线的折射规律光线从空气射向凸透镜时会向透镜的法线方向偏折,根据斯涅尔定律,入射光线与折射光线之间的折射角和入射角满足一定的关系。

2. 成像特点凸透镜成像的特点主要包括:折射规律、成像位置与实物位置关系、成像的放大或缩小、成像是否为正立或倒立。

(1) 折射规律凸透镜将光线向透镜的法线方向偏聚,使得光线聚焦于一点或散开。

(2) 成像位置与实物位置关系凸透镜所成的像与实物的位置关系不再对称,实物和成像的位置在镜面两侧是不对称的。

凸透镜的成像大小与实物的大小有关,根据凸透镜的焦距、物距和像距的关系可以推导出成像的放大或缩小比例。

(4) 成像的正立或倒立凸透镜成像的方向与实物的朝向可能相同也可能相反,取决于物体与透镜的位置关系。

三、平面镜与凸透镜的应用1. 平面镜的应用平面镜广泛应用于日常生活中,如镜子、车后视镜等。

平面镜与凸透镜的成像知识点总结

平面镜与凸透镜的成像知识点总结

平面镜与凸透镜的成像知识点总结一、平面镜的成像知识点平面镜是指反射面为平面的镜子,根据成像原理,我们可以总结出以下几个关键知识点。

1. 光的反射定律:入射光线与法线的夹角等于反射光线与法线的夹角,即角度相等。

2. 线像关系:根据光的反射定律,对于一个物体点和其对应的像点,它们和镜面之间的连线与法线重合。

3. 成像特点:以物体点为中心,与镜面对称的像点被称为虚像,像的位置与物体的位置呈镜像对称。

4. 物像距离关系:对于平面镜而言,物体和像的距离是相等的,即d物 = d像。

5. 放大缩小关系:平面镜只能产生物象的放大缩小,不能改变物体的形状和高度。

二、凸透镜的成像知识点凸透镜是由两个凸面组成的镜面,它的成像原理与平面镜有一些不同。

1. 球面折射定律:光线通过凸透镜的时候,会发生折射。

根据斯涅尔定律可知,入射光线与法线的正弦比在两侧折射光线与法线的正弦比相等。

2. 线像关系:根据球面折射定律,对于一个物体点和其对应的像点,它们和透镜之间的连线在入射侧与法线重合,在出射侧与透镜面法线重合。

3. 成像特点:凸透镜可以产生实像和虚像,实像是光线会交叉在一点上,虚像是光线不会交叉而只是看起来会从特定位置射出。

4. 物像距离关系:对于凸透镜而言,物体和像的距离满足倒数关系,即1/v + 1/u = 1/f,其中v为像的距离,u为物体的距离,f为焦距。

5. 放大缩小关系:凸透镜可以产生物象的放大和缩小,其放大率等于像的高度与物体高度的比值。

综上所述,平面镜与凸透镜在成像的原理和特点上有所不同。

对于平面镜,成像是通过光的反射实现的,而凸透镜则是通过折射实现的。

在物像距离关系上,平面镜的物像距离相等,而凸透镜的物像距离满足倒数关系。

在放大缩小关系上,平面镜只能实现物象的等大小,而凸透镜可以实现物象的放大缩小。

镜子放大镜原理

镜子放大镜原理

镜子放大镜原理镜子放大镜是一种常用的光学器件,它能够使被观察物体的图像看起来放大。

放大镜的原理是基于光的反射和折射的特性。

镜子放大镜一般由一个凸透镜和一个平面镜组成。

凸透镜是一种厚边薄中央的透镜,它的两个表面都是曲面,其中一面是凹面,另一面是平面。

平面镜通常被放在透镜的背面,它是一个光滑的反射表面。

当光线通过凸透镜时,它会发生折射。

凸透镜的凹面会使光线向透镜的中心弯曲,而平面镜则会将光线反射回相同的方向。

通过这样的折射和反射过程,放大镜能够形成一个放大的图像。

为了更好地理解这个原理,让我们来具体分析一下光线的传播路径。

当一个物体位于凸透镜的焦点处时,光线从物体上发出并通过凸透镜。

凹面会使光线向透镜中心弯曲,然后平面镜反射光线,将其引导回透镜。

最终,光线会通过透镜再次折射,在离开透镜的地方形成一个放大的图像。

在放大镜中,平面镜的作用是为了改变光线的传播路径,以便更好地观察图像。

因为光线是反射回来的,所以观察者在看到图像的时候,看起来就像是图像位于凸透镜的背面,而不是位于透镜的前面。

换句话说,平面镜使得观察者能够更方便地观察到放大的图像。

放大镜的放大倍数取决于凸透镜的焦距。

焦距越小,放大倍数就越大。

当焦距很小时,放大镜的放大倍数可以达到几倍甚至更高。

对于一般的放大镜来说,焦距通常在10-20厘米的范围内。

总之,镜子放大镜利用光的折射和反射特性,通过凸透镜和平面镜的组合,将原来小的物体图像放大,使观察者能够更方便地观察到物体的细节。

这种原理在显微镜、望远镜等光学仪器中也得到了广泛的应用。

(平面镜、凹面镜、凸面镜)成像

(平面镜、凹面镜、凸面镜)成像

平面镜、凸面镜、凹面镜、透镜的区别‎一、平面镜成像‎1、平面镜成像‎的特点:像是虚像,像和物关于‎镜面对称(像和物的大‎小相等,像和物对应‎点的连线和‎镜面垂直,到镜面的距‎离相等;像和物上下‎相同,左右相反(镜中人的左‎手是人的右‎手,看镜子中的‎钟的时间要‎看纸张的反‎面,物体远离、靠近镜面像‎的大小不变‎,但亦要随着‎远离、靠近镜面相‎同的距离,对人是2倍‎距离)。

2、水中倒影的‎形成的原因‎:平静的水面‎就好像一个‎平面镜,它可以成像‎(水中月、镜中花);对实物的每‎一点来说,它在水中所‎成的像点都‎与物点“等距”,树木和房屋‎上各点与水‎面的距离不‎同,越接近水面‎的点,所成像亦距‎水面越近,无数个点组‎成的像在水‎面上看就是‎倒影了。

(物离水面多‎高,像离水面就‎是多远,与水的深度‎无关)。

3、平面镜成虚‎像的原因:物体射到平‎面镜上的光‎经平面镜反‎射后的反射‎光线没有会‎聚二是发散‎的,这些光线的‎反向延长线‎(画时用虚线‎)相交成的像‎,不能呈现在‎光屏上,只能通过人‎眼观察到,故称为虚像‎(不是由实际‎光线会聚而‎成)注意:进入眼睛的‎光并非来自‎像点,是反射光。

要求能用平‎面镜成像的‎规律(像、物关于镜面‎对称)和平面镜成‎像的原理(同一物点发‎出的光线经‎反射后,反射光的反‎向延长线交‎于像点)作光路图(作出物、像、反射光线和‎入射光线);二、凸面镜和凹‎面镜1、以球的外表‎面为反射面‎叫凸面镜,以球的内表‎面为反射面‎的叫凹面镜‎;2、凸面镜对光‎有发散作用‎,可增大视野‎(汽车上的观‎后镜);凹面镜对光‎有会聚作用‎(太阳灶,利用光路可‎逆制作电筒‎)三、光的折射1、光从一种介‎质斜射入另‎一种介质时‎,传播方向发‎生偏折。

2、光在同种介‎质中传播,当介质不均‎匀时,光的传播方‎向亦会发生‎变化。

3、折射角:折射光线和‎法线间的夹‎角。

四、光的折射定‎律1、在光的折射‎中,三线共面,法线居中。

平面镜和凸透镜成像规律

平面镜和凸透镜成像规律

平面镜和凸透镜成像规律平面镜和凸透镜是光学中经常使用的光学元件,它们在成像过程中遵循一定的规律。

本文将分别介绍平面镜和凸透镜的成像规律。

一、平面镜成像规律平面镜是一面光滑的镜子,具有镜面反射的能力。

当光线照射到平面镜上时,会发生反射现象。

1. 光的反射定律光的反射定律是平面镜成像规律的基础。

它表明入射光线、反射光线和法线三者在同一平面上,并满足以下关系:入射角等于反射角。

2. 物像关系平面镜的成像规律可以用物像关系来描述。

当物体距离平面镜为d1,像距离平面镜为d2时,有以下关系式成立:1/d1 + 1/d2 = 1/f其中,f为镜的焦距。

当物距离平面镜无穷远时,像距离为焦距;当物体距离平面镜等于焦距时,像无穷远。

3. 成像特点平面镜成像有以下特点:- 成像位置与物体位置关于镜面对称。

- 成像与物体的实际大小相等。

- 成像直立,正负性与物体位置有关。

二、凸透镜成像规律凸透镜是一种中间厚边薄的透明光学元件,通过折射使光线汇聚或发散。

1. 薄透镜近轴成像规律当光线在薄透镜上通过时,会发生折射和透镜成像。

- 光线的折射规律:光线在透镜两侧的折射遵循折射定律,即入射角和折射角的正弦之比在两侧相等。

- 物像关系:当物距离透镜为u,像距离透镜为v,焦距为f时,有以下关系式成立:1/f = 1/v - 1/u- 成像特点:凸透镜成像有以下特点:- 当物体在凸透镜前放置时,成像位置与物体位置成反比。

- 成像大小与物体大小成正比。

- 成像有时直立,有时倒立,正负性与物体位置有关。

2. 成像公式应用通过凸透镜成像公式,可以推导出放置物体和成像位置、大小之间的关系。

- 放大率:放大率指的是成像高度与物体高度的比值。

通过成像公式可以导出放大率的表达式:放大率 = 像高/物高 = -v/u三、平面镜和凸透镜的对比和应用平面镜和凸透镜在成像过程中有一些不同之处:- 平面镜成像呈现镜像对称的关系,而凸透镜成像位置与物体位置成反比。

解读平面镜凸透镜凹透镜对光作用的若干个案

解读平面镜凸透镜凹透镜对光作用的若干个案

解读平面镜\凸透镜\凹透镜对光作用的若干个案作者:金伟来源:《新课程·教研版》2010年第22期众所周知平面镜对光的作用遵循光的反向定律,凸透镜、凹透镜对光的作用遵循光的折射定律(初中阶段只作定性探究,谓折射规律),本文主要解决当有三束入射光线分别是平行光线、发散光线、会聚光线各自射向平面镜、凸透镜、凹透镜时,它们的反向光线或折射光线的特点,以及三种器材对光线作用的情况,从而从根本上化解苏科版八年级物理第三、四两章光现象中若干悬而未决的疑虑。

一、平面镜1.对平行光线的反射平行光线射向平面镜,反射光线仍是平行的并且只射向某一方向。

如图1A、B所示,这种反射叫镜面反射。

2.对发散光线的反射点光源发出的光线是发散光线,发光的小电珠可近似看作点光源,平时被照亮的物体发生漫射时可以当成无数点光源的组合。

发散光线经平面镜反射后,仍是发散光线。

如图2所示,正因为是发散光线所以通过平面镜看到的反射光线的范围较广。

物体经平面镜成像的基理源于此。

3.对会聚光线的反射所谓会聚光线系指光线在行进方向相互越来越靠近。

譬如平行光线经凸透镜折射后从透镜射出的光线,物体经凸透镜成实像时,从凸透镜上出射的光线都是会聚光线。

会聚光线经平面镜反射后的反射光线仍是会聚光线。

如图3所示,射向平行镜的光线不同于物体漫反射的发散光线,所以会聚光线经平面镜反射后所成的像可以用光屏接收,即显现实像,这跟物体经平面镜成像的基理不同,概括来说,前者是虚物成实像,后者是实物成虚像。

我们教学中常用的投影仪中平面镜的成像就是虚物成实像的典型案例。

总之,由于入射光线的类型不同,平面镜反射光线同步有平行光线、发散光线、会聚光线三种,但不论哪种情况,反射光线跟入射光线比较,光线之间“靠近”或“逃离”的程度相同,亦即相邻两条光线(或正面延长线)之间的夹角保持不变,表明平面镜对光线既无会聚作用,也无发散作用,这跟曲面镜不同,可见决定反射镜对光线的作用,不是遵循的反射定律,而是反射面的性质,至于说成像的情况,反射光线是发散光线时,成虚像,反射光线是会聚光线时成实像,像的大小没有变化。

平面镜和凸透镜的成像原理

平面镜和凸透镜的成像原理

平面镜和凸透镜的成像原理平面镜和凸透镜作为光学器件,广泛应用于我们的日常生活中。

通过了解平面镜和凸透镜的成像原理,我们可以更好地理解它们在光学系统中的作用和特点。

本文将分析和比较平面镜和凸透镜的成像原理。

1. 平面镜的成像原理平面镜是一种光滑的金属或玻璃表面,可反射光线并产生反射图像。

它的成像原理可以通过以下几个步骤来解释:(1)入射光线与平面镜相交时会发生反射,光线的入射角等于反射角,并且入射光线、反射光线和法线在同一平面上。

(2)根据反射定律,入射光线、反射光线和法线的夹角关系可以描述为θi= θr,其中θi是入射角,θr是反射角。

(3)根据成像原理,对于一个离平面镜较远的物体,它会通过平面镜的反射产生一个虚像。

虚像的位置与实物的位置在镜面法线上,并且与实物的位置关于镜面对称。

(4)平面镜对于平行入射光线会产生一束相交于焦点的反射光线。

这个焦点就是平面镜的焦点,也称为虚焦点。

2. 凸透镜的成像原理凸透镜是一种中间厚两侧薄、中间薄两侧厚的透镜,通过折射光线来实现成像。

凸透镜的成像原理可以通过以下几个步骤来解释:(1)入射光线从一个介质进入凸透镜时,会因介质的折射率不同而发生折射。

(2)凸透镜的中心光线(通过透镜中央)直接通过而不发生折射。

(3)接近光轴的光线在透镜中会发生折射,使得光线向透镜中心偏离。

(4)通过成像原理,我们可以观察到透镜界面上的物体成像。

对于一个距离凸透镜较远的物体,它会在凸透镜的对焦面上产生一个实像。

(5)凸透镜有一个焦点,可以通过调整物体的位置来实现清晰成像。

物体位于凸透镜焦点前时,形成放大的正实像。

当物体位于焦点后方时,形成缩小的倒虚像。

通过以上分析和比较,我们可以看到平面镜和凸透镜的成像原理有明显的区别。

平面镜产生的是虚像,而凸透镜则可以产生实像。

此外,平面镜的虚焦点位于镜面后方,而凸透镜的焦点位于透镜的同一侧。

总结起来,平面镜和凸透镜作为光学器件,分别通过反射和折射来实现成像。

平面镜和凸透镜的成像原理知识点总结

平面镜和凸透镜的成像原理知识点总结

平面镜和凸透镜的成像原理知识点总结平面镜和凸透镜是光学中常见的两种光学元件,它们在成像原理上有着一些共同点,也有一些独特之处。

本文将对平面镜和凸透镜的成像原理进行总结,以帮助读者更好地理解和应用这两种光学元件。

一、平面镜的成像原理平面镜是由一块光滑的反射面构成的光学元件,其成像原理可以用光线的反射规律来解释。

1. 光线的反射规律光在与物体交界的平面镜表面遇到时,根据光线的反射规律,入射光线与法线的夹角等于反射光线与法线的夹角。

这个法线是垂直于镜面的,所以入射角和反射角的夹角是相等的,分别称为入射角和反射角。

2. 成像规律平面镜成像的规律可以概括为:入射光线和反射光线在平面镜上的方向相互垂直,成像与物体的位置关系如下:2.1 实物与像的位置关系(1)物体在平面镜前方,虚像在平面镜后方。

(2)物体在平面镜后方,虚像在平面镜前方。

(3)物体在平面镜前方的焦点位置(无穷远),虚像无穷远,并且像的大小与物体大小相等。

2.2 特殊位置关系当物体与平面镜的距离等于像与平面镜的距离时,成像为实像。

该位置称为平面镜的焦点位置。

二、凸透镜的成像原理凸透镜是由透明物质制成的光学元件,其成像原理依据光线的折射定律和成像规律。

1. 光线的折射定律当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射。

对于凸透镜来说,当光线从空气进入透镜时,折射光线将向透镜的法线弯曲。

2. 成像规律凸透镜成像的规律可以概括为:入射光线和折射光线在凸透镜上的方向相互交叉,成像与物体的位置关系如下:2.1 实物与像的位置关系(1)物体在透镜的焦点前方,像在透镜的焦点后方,呈现实像。

(2)物体在透镜的焦点后方,像在透镜的焦点前方,呈现虚像。

(3)物体在透镜的光轴上,成像为无穷远,并且像的大小与物体大小相等。

2.2 特殊位置关系当物体与凸透镜的距离等于像与凸透镜的距离时,成像为实像。

该位置称为凸透镜的焦点位置。

三、平面镜和凸透镜的对比分析平面镜和凸透镜在成像原理上存在一些相同点和差异点。

数学知识点平面镜和凸透镜的应用

数学知识点平面镜和凸透镜的应用

数学知识点平面镜和凸透镜的应用数学作为一门基础学科,其应用领域广泛且重要,其中平面镜和凸透镜的应用是数学在光学领域的一个重要方面。

平面镜和凸透镜在日常生活和科学研究中扮演着重要的角色。

本文将从数学的角度来探讨平面镜和凸透镜的应用。

1. 平面镜的应用平面镜是一种具有平面反射面的光学器件,常被用于照明、镜面反射等方面。

其中,平面镜在建筑和设计中的应用尤为广泛。

以建筑设计为例,人们常常使用平面镜来改变空间的感知和增加光线的反射。

平面镜在室内装饰中的运用也是一种常见的设计手段,它能够扩大空间感,并给人以艺术美感。

除了建筑和设计领域,平面镜还在科学研究中有着广泛的应用。

在光学实验中,平面镜常用于光的反射实验和测量。

通过对平面镜的位置、角度的控制,科学家们可以研究光的传播和反射规律,进而得出有关光学的重要结论。

平面镜还经常用于制作激光器和光学系统中的光路控制。

2. 凸透镜的应用凸透镜是一种中央较厚、边缘较薄的透镜,其特性是能够使光线集中到焦点上。

凸透镜在日常生活中和科学实验中都有着广泛的应用。

在眼镜制造中,凸透镜被广泛应用于矫正视力。

视觉问题中的屈光不正,常常是由于眼球的形状不正确而引起的。

而凸透镜恰好可以通过改变光的传播路径,使其在视网膜上得到正确的聚焦,从而矫正视力。

凸透镜在天文学中也有着重要的应用。

望远镜就是一种利用凸透镜原理工作的设备。

通过透镜的折射和凸透镜的聚光效果,望远镜可以将遥远事物的图像放大,使我们能够观测到宇宙中的奇妙景象。

此外,凸透镜还被广泛应用于摄影、显微镜和光学仪器中。

通过对凸透镜的组合和设计,各种光学设备能够达到更精确的成像效果,供科学家们进行高质量的观测和研究。

总结起来,数学中的平面镜和凸透镜的应用是多方面的。

平面镜主要用于光线的反射,尤其在建筑和设计中有广泛应用;凸透镜则在光学成像方面扮演着重要角色,其中眼镜、望远镜和光学仪器都是凸透镜在实践中的重要应用。

通过数学的分析和计算,我们可以更深入地理解平面镜和凸透镜的原理和应用。

小学数学习题认识平面镜和凸透镜

小学数学习题认识平面镜和凸透镜

小学数学习题认识平面镜和凸透镜在小学数学学习中,我们逐渐接触到了一些有趣的光学知识。

其中,平面镜和凸透镜是我们学习过程中的重要组成部分。

本文将通过一系列的数学习题,帮助大家更好地认识平面镜和凸透镜,加深对这两个光学器件的理解。

一、平面镜1. 问题描述:小明站在距离一面平面镜3米的地方,他的眼睛离地面的高度是1米。

请问,小明看到的镜中自己的形象在哪里?解析:首先我们需要了解平面镜的特性。

平面镜是一种反射光线的器件,它具有镜面和法线两个重要概念。

根据反射光线的规律,我们可以得知,小明看到的自己的形象是在镜面的后方,且与他实际站立的位置相距3米。

2. 问题描述:如果小明向镜面走近1米,他看到的自己的形象会发生什么变化?解析:当小明向镜面走近1米时,他看到的自己的形象会离他更近,与他实际站立的位置相距2米。

通过上述习题,我们了解到了平面镜的基本特性,以及人物在镜中的形象与实际位置的关系。

二、凸透镜1. 问题描述:小华的眼睛近视,需要使用凸透镜来矫正。

如果他使用的凸透镜焦距为-10cm,那么他应该戴在眼镜上的凸透镜与眼睛之间的距离是多少?解析:根据凸透镜公式1/f = 1/v - 1/u,其中f为焦距,v为像距,u为物距。

由于小华是近视,所以他需要使用凸透镜。

根据公式,我们可以得知1/v = 1/f + 1/u。

代入已知条件,得到1/v = 1/-10 + 1/u。

化简后得到1/v = (u-10)/-10u。

由于小华眼睛与凸透镜之间的距离是u,所以1/v = 1/(u-10)。

因此,小华应该将凸透镜戴在眼睛上时,与眼镜之间的距离为焦距的绝对值10cm。

2. 问题描述:如果小华将凸透镜与眼镜之间的距离设置为5cm,那么他所矫正的近视度数是多少?解析:根据问题描述可知,小华将凸透镜与眼镜之间的距离设置为5cm。

根据凸透镜公式1/f = 1/v - 1/u,我们可以得到1/v = 1/-10 + 1/5。

化简后可得到1/v = (1-2)/(-10)。

平面镜反射与凸透镜成像

平面镜反射与凸透镜成像

平面镜反射与凸透镜成像镜子是我们生活中常见的物体之一,它们可以用来反射光线或者成像。

在这篇文章中,我们将探讨平面镜反射和凸透镜成像的原理和应用。

首先,让我们来看看平面镜反射。

平面镜是一个光滑的、平坦的表面,它的反射光线与入射光线之间的角度相等。

这被称为“反射定律”。

当光线照射到平面镜上时,它会被反射,形成一个虚像。

虚像是一个我们不能触摸到的影像,它的位置和实物的位置相对应,但是方向是相反的。

例如,当我们站在镜子前面时,我们可以看到自己的倒影。

这是因为光线从我们身上反射到镜子上,然后再反射回到我们的眼睛中。

平面镜反射有许多实际应用。

例如,它被广泛用于化妆和理发。

当我们照镜子时,我们可以看到自己的真实形象。

此外,平面镜反射还被用于制造光学仪器,如望远镜和显微镜。

这些仪器利用了平面镜反射的特性来放大和观察远处的物体。

接下来,让我们转向凸透镜成像。

凸透镜是一种中间厚度较薄的透明物体,它的两个面都是弧形的。

当光线通过凸透镜时,它会发生折射,从而形成一个实像或虚像。

实像是一个可以触摸到的影像,它的位置与实物的位置相对应。

虚像与平面镜反射中的虚像类似,它的位置与实物的位置相对应,但是方向是相反的。

凸透镜成像有许多实际应用。

例如,它被广泛应用于眼镜和放大镜。

当我们的视力不好时,我们可以通过佩戴凸透镜来矫正视力。

此外,凸透镜成像还被用于摄影和电视摄像等领域。

摄影师和摄像师使用凸透镜来聚焦和捕捉图像。

平面镜反射和凸透镜成像是光学中的基本概念,它们在我们的日常生活中起着重要的作用。

通过理解它们的原理和应用,我们可以更好地理解光的行为和光学器件的工作原理。

总之,平面镜反射和凸透镜成像是光学中的两个重要概念。

平面镜反射利用平面镜的特性来反射光线并形成虚像,而凸透镜成像则利用凸透镜的特性来折射光线并形成实像或虚像。

这些原理和应用在我们的日常生活中随处可见,从化妆到摄影,都离不开它们的存在。

通过深入了解它们,我们可以更好地理解光学的原理和应用。

平面镜与凸透镜的性质

平面镜与凸透镜的性质

平面镜与凸透镜的性质平面镜和凸透镜是光学中常见的两种光学元件,它们在光的传播和成像方面有着不同的性质。

本文将分别探讨平面镜和凸透镜的性质和特点。

一、平面镜的性质平面镜是由一块平整的玻璃或金属表面构成的,它具有以下几个显著的性质:1. 反射原理:平面镜的特点在于它们能够使入射光线发生反射,且反射光线与入射光线呈相等的夹角。

这是由于平面镜的表面非常光滑,入射光线在镜面上遇到时会发生反射。

2. 点像关系:平面镜通过反射光线形成的像与物体的关系比较简单,即像与物体在镜面上的位置关于垂直于镜面的镜面上的法线对称。

这意味着物体和像的大小相等,并且在同一直线上。

3. 虚像特性:平面镜只能形成虚像,即像位于反射光线背后的位置。

虚像是由于平面镜只对光线的方向进行反射,并未对光线进行折射。

二、凸透镜的性质凸透镜是由两个球面构成的,两个球面有一个为凸面,即中央部分较薄,边缘部分较厚。

凸透镜具有以下特性:1. 折射原理:凸透镜在光通过时会发生折射作用,即光线会向透镜的中心偏离。

这是由于凸透镜中心部分薄的原因,使光线在经过透镜时会发生折射。

2. 焦距和放大率:凸透镜通过聚焦光线形成实像。

凸透镜有两个焦点,一个位于凸透镜的一侧,称为物距焦点;另一个位于凸透镜的另一侧,称为像距焦点。

凸透镜的焦距取决于其曲率和折射率。

3. 实像和虚像:凸透镜可以形成实像和虚像,实像是物体光线经过凸透镜折射后,在焦点处聚焦形成的像。

虚像是物体光线经过凸透镜折射后,延长与平行光线相交形成的像。

综上所述,平面镜和凸透镜具有不同的性质。

平面镜通过反射光线形成虚像,而凸透镜通过折射光线形成实像或虚像。

它们在光学成像方面有着不同的应用,广泛应用于人们的日常生活和科学研究中。

通过了解这些性质,我们可以更好地理解光学原理和设备的工作原理,为实际应用提供指导。

总结:平面镜和凸透镜是两种常见的光学元件,它们有着不同的性质和特点。

平面镜通过反射光线形成虚像,而凸透镜通过折射光线形成实像或虚像。

平面镜成像的原理及应用

平面镜成像的原理及应用

平面镜成像的原理及应用1. 前言平面镜是一种常见的光学元件,在许多领域都有广泛的应用。

在这篇文档中,我们将介绍平面镜成像的原理及其应用。

我们将首先讨论平面镜的基本原理,然后探索一些平面镜在现实生活中的应用。

2. 平面镜成像的原理平面镜成像的原理基于光线的反射。

当一束光线射向平面镜的表面时,根据光的反射定律,光线将以与镜面垂直的角度反射。

于是,平面镜可以把光线从一个方向反射到另一个方向。

3. 平面镜成像的特点与凸透镜和凹透镜不同,平面镜不会改变物体的大小。

当一束平行光线射向平面镜时,它们会以相同的角度反射,保持平行关系。

因此,平面镜不会引起物体的放大或缩小。

另一个重要的特点是,平面镜改变了物体的方向。

通过平面镜反射后,物体的左右方向将会交换。

这意味着一个物体的左边在平面镜中被显示为右边,右边将被显示为左边。

最后,平面镜对于成像是虚像,即图像只存在于光线反射的位置上,并不是实际存在的物体。

虚像与实物始终位于物体和平面镜的反射线上,并且与物体距离相等,保持镜像关系。

4. 平面镜的应用4.1 反射器平面镜最常见的应用之一是作为反射器。

在许多光学设备中,如望远镜、显微镜和激光仪器中,平面镜被用来改变和引导光线的方向。

通过对反射角度的控制,平面镜可以将光线引导到需要的位置,以达到观察或测量的目的。

4.2 信号灯另一个常见的应用是在交通信号灯中。

平面镜可以放大光源的亮度,并使光线以特定的角度反射。

这使得交通信号可以更加明亮地显示在远处,提高了司机和行人的警觉性。

4.3 美容镜平面镜也被广泛应用于美容和化妆领域。

化妆镜通常采用平面镜的设计,使使用者可以清楚地看到自己的脸部细节。

平面镜的反射特性可以增强光线的亮度和清晰度,帮助化妆者更好地完成工作。

4.4 光学仪器调整平面镜还经常被用于光学仪器的调整。

在镜像望远镜和激光器等设备中,平面镜可以用来校正和调整光线的走向。

它们通常被放置在光路径中,使光线得以沿特定的路径反射和传播。

平面镜和凸透镜的特性

平面镜和凸透镜的特性

平面镜和凸透镜的特性镜子是人类使用最早的光学工具之一,它以其独特的特性在我们的日常生活中发挥着重要的作用。

平面镜和凸透镜是常见的两种镜子,它们具有不同的特性和应用。

本文将就平面镜和凸透镜的特性进行探讨。

一、平面镜的特性1. 反射光线的特点:平面镜是由表面光洁的平坦镜面组成的。

当光线照射到平面镜上时,它会按照入射角等于反射角的规律发生反射。

这意味着反射光线与入射光线的角度相等,且在反射面上呈现镜面对称的形式。

2. 反射像的特点:平面镜的特性之一是能够形成清晰、直立的反射像。

由于反射光线遵循规则反射定律,入射光线与反射光线之间的关系具有确定性,所以我们可以预测出反射像的位置和形状。

3. 原像与反射像的关系:平面镜与光源和观察者之间形成一个光学系统。

当观察者与光源之间的距离远大于平面镜的长度时,我们可以假设光线是平行入射的。

这时,观察者在平面镜上看到的反射像与光源之间的关系符合倒置关系,即原像的上下方向与反射像的上下方向相反。

二、凸透镜的特性1. 折射光线的特点:凸透镜是由弧形表面围成的,其外凸弧面使光线的折射发生了变化。

当光线垂直射入凸透镜时,它会向镜面的正面凸出的方向偏离。

这是因为透过透镜的光线会根据折射定律发生折射,其折射角度与入射角度之间的关系是确定的。

2. 成像的特点:凸透镜在聚焦光线时具有成像的特点。

当物体放置在透镜的一侧时,透镜会将光线聚焦到距离透镜一定距离处。

具体的成像位置取决于物体的位置和透镜的焦距。

3. 物像关系:凸透镜的成像满足物像关系。

当物体位于凸透镜的焦点处时,透镜会将光线聚焦到无穷远处,形成一个实际的倒立像。

当物体位于焦点和透镜之间时,透镜会形成一个放大的倒立的实像。

三、平面镜和凸透镜的比较平面镜和凸透镜在光学特性上存在明显的差异。

1. 反射与折射:平面镜主要通过反射光线来形成像,而凸透镜主要通过折射光线来实现成像。

2. 图像形态:平面镜形成的反射像总是直立的,但是它与原像之间存在镜像关系。

平面镜和凸透镜成像及其实验

平面镜和凸透镜成像及其实验

平面镜和凸透镜成像及其实验一,知识1,平面镜成像规律:物体在平面镜中所成的像是虚像;像和物体大小相等;它们的连线和镜面垂直;它们到镜面的距离相等。

2,凸透镜成像的5种情况:[1],当物距大于二倍焦距[u>2f]时,成倒立、缩小的实像,像距介于焦距和二倍焦距之间[2f>υ>f]。

[2],当物距等于二倍焦距[u=2f]时,成倒立、等大的实像,像距等于二倍焦距[υ=2f]。

[3],当物距介于焦距和二倍焦距之间[2f>u>f]时,成倒立放大的实像,像距大于二倍焦距[υ>2f]。

[4],当物距等于焦距[u=f]时,不成像。

[5],当物距小于焦距[u<f]时,成正立、放大的虚像,像距大于物距[υ>u]。

凸透镜只要物距大于焦距,就成倒立的实像,并且随着物距的减小像和像距都变大。

二,平面镜成像规律的探究1,平面镜成像规律的探究所用器材有那些?2,平面镜成像规律的探究步骤;3,为什么实验时用玻璃做平面镜而不用化妆镜?4,你是怎样证明平面镜所成的像是虚像的?5,为什么用两支相同的蜡烛,并使蜡烛的烛焰相同?6,如何证明它们的连线和镜面垂直,它们到镜面的距离相等?三,凸透镜成像的实验探究1,探究凸透镜成像所用器材有哪些?2,探究凸透镜成像的实验步骤。

3,凸透镜、蜡烛、光屏在光具坐上的位置关系如何?怎样调整凸透镜、蜡烛、光屏在光具坐上的高度?为什么?4,你从凸透镜成像的5种情况中找出了哪些规律?四,平面镜和凸透镜成像实验练习31.小彤在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,如图所示,为了找到烛焰清晰的像,小彤应将光屏向_________移动(选填“左”或“右”).小彤将光屏移到某一位位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,则该像是_________像(选填“实”或“虚”).小彤将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻线处,移动光屏可以再次在光屏上观察到的烛焰清晰的像,这一实验现象可以说明_________的成像特点(选填“照相机”,“幻灯机”或“放大镜”).36.为了探究平面镜成镜时,像到平面镜的距离v与物到平面镜的距离u的关系,现将泡沫塑料板放在水平桌面上,再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上,在白纸中间测一条直线MN,把一块带支架的平面镜(不透明)沿直线MN位置,使平面镜底边与直线MN重合,且使平面镜垂直于纸面,如图所示,请你在图装置的基础上,利用一把刻度尺和一盒大头针设计一个实验,证明:平面镜成像时,像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u,请写出实验步骤,画出实验数据记录表.29.如图所示,小刚用焦距为10cm的凸透镜作实验.他点燃蜡烛后,沿光具座移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰完整的像.经过分析,他发现造成这种现象的原因是烛焰中心、________中心和光屏中心没有被调整到同一高度.上述问题解决后,小刚在光屏上看到烛焰清晰、完整的像.并测得蜡烛与凸透镜的距离为15cm,则该像是倒立、__________(选填“放大”或“缩小”)的实像.30.小立探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示,其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,位于50cm刻线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧.小立将蜡烛移至10cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是倒立、______的实像(选填:“缩小”、“等大”或“放大”);小立想在光屏上成一个比点燃的蜡烛大的像,当他把点燃的蜡烛靠近凸透镜的同时,他应将刚才位置的光屏向_________凸透镜移动.(选填“靠近”或“远离”)31.小华想探究凸透镜成像规律.实验桌上有A、B、C三个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为50cm,凸透镜C的焦距未知.光具座上标尺的刻度范围如图所示.(1)小华想探究凸透镜成实像的规律,应选用_____凸透镜(选填“A”或“B”).实验过程中,他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时,移动光屏,直到光屏上呈现出烛焰清晰的像,则该像是倒立、_________的实像.(选填“放大”或“缩小”)(2)小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处,当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时,烛焰的像是放大、倒立的实像;当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时,烛焰的像是缩小、倒立的实像.由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时,烛焰的像是放大、_____的_______像.28.小峰同学在“探究平面镜成像的特点”实验时,将玻璃板竖直放在水平桌面上,再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖直放在桌面上,点燃玻璃板前的蜡烛A,移动蜡烛B,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,如图所示.在此实验中:(1)用两段的蜡烛是为了比较像与物_____________的关系.(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛_______(填“A”或“B”)这一侧观察.(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜成的像是______(选填“虚”或“实”)像.30.在探究凸透镜成像规律时,小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源,实验装置如图所示:(1)为了确定凸透镜的焦距,小捷将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个______(填“亮点”或“亮环”)为止,测得它与凸透镜中心的距离为10cm,确定出焦距f= _______(填“5cm”或“10cm”).(2)凸透镜固定在光具座的零刻度线上,小捷将光源移至光具座30cm处后,再移动光屏,至到如图所示位置,光屏上会出现清晰___________(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;如果她将光源再远离凸透镜一些,这时光屏应向______(填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像.(3)如果将光源移至7cm处,凸透镜此时成的是放大的_______(填“虚像”或“实像”).3231.探究凸透镜的成像规律的实验中,若将凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,当有平行光从左向右透过凸透镜时,可在位于60cm刻线处的光屏上看到清晰的小亮点,由此可知该透镜的焦距是______cm.若将透镜和点燃的蜡烛按如图那样放置,再适当移动光屏,可在光屏得到一个清晰、倒立、________的实像(选填“放大”或“缩小”).30.小磊在探究凸透镜成像规律时,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示,由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示;接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示.(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是_____cm,凸透镜A的焦距_______凸透镜B的焦距.(选填“等于”、“大于”或“小于”)(2)图丙所示的实验现象可以说明_______的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);如果将蜡烛移到光具座上25cm刻线处,烛焰的像是放大、________的虚像.28.如图为小红同学探究平面镜成像特点的实验装置图.她将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,并保持玻璃板与直尺垂直.再取两根完全相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察和调整.(1)选用直尺的作用是为了便于比较____________________;(2)选用两根完全相同的蜡烛是为了比较__________________________;(3)在利用蜡烛B确定出蜡烛A所成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上________(选填“能”或“不能”)得到蜡烛A的像.28.小红在水平桌面上利用如图所示的实验器材,探究平面镜成像的特点.其中A、B是两段完全相同的蜡烛,C是平整的白纸,E是薄透明平板玻璃.小红将点燃的蜡烛A 放在玻璃板前,观察到玻璃板后有蜡烛A的像A′,小红在像A′所在的位置用光屏_____承接这个像(选填“能”或“不能”).小红在玻璃板后移动蜡烛B想使其与像A′完全重合,但小红沿水平桌面无论怎样移动蜡烛B,蜡烛B始终不能与蜡烛A的像A′完全重合,造成这种情况的原因可能是___________________.29.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖直放置的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;实验时,在玻璃板前面的直尺上放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板后面的直尺上放一支没有点燃的与蜡烛A大小相等的蜡烛B,这是为了比较_____ 的大小关系,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合为止.多次实验并进一步观察两支蜡烛A、B在直尺上的位置会发现,像和物的连线与玻璃板垂直,像和物到玻璃板的距离_____>30.如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验装置,其中蜡烛已被点燃,凸透镜的焦距是10cm.在做实验之前,你觉得光具座上的蜡烛应再调_____一些(高或低).小刚同学将实验装置调整好后.将蜡烛放在20cm的刻线处,凸透镜放在50cm的刻线处,通过移动光屏,可得到清晰缩小、倒立的实像.这种成像的原理可应用于_________(选填:“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)图1129.图11是“探究平面镜成像特点”的情景:竖直放置的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;实验时,在玻璃板前面的直尺上放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板后面的直尺上放一支没有点燃的与蜡烛A大小相等的蜡烛B,这是为了比较的大小关系,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合为止。

平面镜应用潜望镜的原理

平面镜应用潜望镜的原理

平面镜应用潜望镜的原理一、潜望镜的概述潜望镜是一种光学仪器,常用于观察远处物体。

它由一个凸透镜和一个平面镜组成。

平面镜起到了反转图像的作用,使得观察者可以看到一个直立的图像。

本文将讨论平面镜在潜望镜中的应用及其原理。

二、平面镜的作用平面镜作为潜望镜中的重要组件,主要起到两个作用: 1. 反转图像:平面镜反转了通过凸透镜形成的倒立图像,使得观察者能够看到一个直立的图像。

2. 放大视野:通过合理的设计和放置,平面镜可以增加视野的角度,使得观察者可以看到更广阔的景象。

三、平面镜的工作原理平面镜的原理很简单,当光线通过平面镜时,遵循以下规律: 1. 光线的入射角等于反射角:光线从一个介质射入平面镜时,与平面镜的交角等于光线反射时的角度。

2. 光线的方向反转:光线在平面镜上反射后,方向被反转,即交角的两侧互换。

四、潜望镜的组成潜望镜由凸透镜、平面镜、镜筒和取景器等部分组成。

其中平面镜是实现图像反转的关键部件。

1. 凸透镜凸透镜是潜望镜的主要成像组件。

它通过折射原理将光线聚焦,形成倒立的小图像。

凸透镜决定了潜望镜的放大倍数和清晰度。

2. 平面镜平面镜位于凸透镜后方,其主要作用是反转通过凸透镜形成的倒立图像。

平面镜反射光线并将其方向反转,从而使得观察者能够看到一个直立的图像。

3. 镜筒与取景器镜筒是潜望镜的外壳,用于保护和固定凸透镜和平面镜。

取景器则是观察者通过的窗口,可以通过它来观察到潜望镜所放大的图像。

五、潜望镜的使用使用潜望镜观察远处物体非常简单: 1. 找准观察目标:首先要找到需要观察的目标,通常是远处的景物或者天空中的星星。

2. 对准目标:将观望的目标对准取景器中心。

3. 调整焦距:通过旋转镜筒,调整凸透镜和平面镜之间的距离,以获得清晰的图像。

4. 观察目标:通过取景器观察目标,并根据需要调整焦距和角度。

六、潜望镜的应用潜望镜具有广泛的应用,例如: - 军事观察:潜望镜可用于远距离观察目标,例如监视边境、侦察敌方行动等。

必考实验探究题36平面镜成像或凸透镜成像规律(原卷版+解析)

必考实验探究题36平面镜成像或凸透镜成像规律(原卷版+解析)

必考实验探究题36 平面镜成像或凸透镜成像规律题型分析:本考题主要考察平面镜成像或凸透镜成像规律。

光学光的反射规律,即三线共面,法线居中。

同时用正向和反向的方法各证明之;凸透镜的成像规律问题,需要能够从光路图的分析角度掌握其原由,在通过一定方法记住其规律及相对应的一些应用。

光学内容与高中光学联系紧密,因此也成为必考题。

近几年常见于杭州中考的第31或32题,在全省各地也几乎是必考题。

一、实验探究题1.(2020·绍兴)在“研究凸透镜成像规律“的实验中。

(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立________的实像。

(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到________厘米刻度处。

(3)实验一段时间后,原为成在光屏中央的像,“跑“到图甲所示的位置。

下列操作可以让像重新回到光屏中央的有________。

①光屏上移一段距离①蜡烛下移一段距离①透镜下移一段距离(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正,图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜“(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下”眼镜“后,光屏上的像变模糊,如图丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向________(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。

2.(2019·绍兴)同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。

入射角增大,折射角也增大。

那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。

【实验探究】同学们测得了四组实验数据。

第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。

【实验结论】折射角与入射角大小①________(选填“成正比”或(“不成正比”)。

【评价与交流】根据实验数据,还可以得出的结论是①________3.(2018·杭州)为探究光的反射规律,小金进行如图所示的实验。

镜片的反射原理与应用

镜片的反射原理与应用

镜片的反射原理与应用1. 反射原理镜片的反射原理是基于光的反射性质。

当光线从一种介质射入另一种介质时,根据菲涅尔公式,光线会发生反射和折射两种现象。

镜片是一种光学器件,通过光线的反射来实现特定的功能。

反射主要分为镜面反射和 diffused 反射两种类型。

•镜面反射:当光线射入镜面时,光线会根据入射角度和镜面的平滑程度发生反射。

镜面反射的特点是光线的入射角等于反射角,反射光线呈现出明确的方向性。

镜子是常见的镜面反射的应用。

•diffused 反射:当光线射入粗糙的表面时,光线会经过多次反射,并以不同的角度散射出去。

diffused 反射的特点是光线呈现出均匀的分布,经过diffused 反射后的光线不具备方向性。

这种反射现象在半透明材料中常见。

2. 镜片的应用镜片是一种常见的光学器件,在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

以下是几个常见的镜片应用:2.1 凸透镜凸透镜是一种中间厚度薄边缘厚的透镜,具有向外凸出的形状。

它通常用于矫正近视、远视等视觉问题。

凸透镜能够收敛光线,使得光线经过透镜后会聚在一焦点上,从而改善视力。

凸透镜还常用于望远镜、显微镜等光学仪器中,用于放大和调整光线。

2.2 凹透镜凹透镜是一种中间厚度厚边缘薄的透镜,具有向内凹陷的形状。

凹透镜是散光透镜,能够使光线发生发散,使得通过透镜后的光线变得模糊。

凹透镜在眼镜制造中常用于矫正散光问题。

凹透镜还可以在摄影等领域中用于调节光线、产生特殊效果。

2.3 平面镜平面镜就是常见的镜子,是一种完全平整的镜面。

平面镜的反射原理与镜面反射相同,光线经过平面镜反射后,入射角等于反射角。

平面镜广泛应用于家居装饰、梳妆、车辆后视镜等场景中。

2.4 折射镜折射镜是一种由多个棱镜组成的镜片,通过棱镜的折射原理来实现特定的功能。

折射镜广泛应用于摄影、光学仪器制造中。

例如照相机、摄像机的镜头中常使用的广角、分光、滤光镜等都属于折射镜的范畴。

2.5 双凸透镜双凸透镜由两个凸面组成,中间薄边缘薄。

第1讲 平面镜成像及凸透镜成像

第1讲 平面镜成像及凸透镜成像

第1讲探究凸透镜成像的规律1. 物距:物距是物体到凸透镜的距离,用u表示。

2. 像距:像距是像到凸透镜的距离,用v表示。

3. 实验:①器材:兴具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等②步骤:(1)依次将点燃的蜡烛、透镜、光屏安放在光具座上,调整火焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。

(2)调节蜡烛到透镜的距离,使u>2f,左右移动光屏,直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像,记下此时的物距和像距的大小。

这时我们会看到光屏上出现相对蜡烛倒立的缩小的像,此时像位于一倍焦距和二倍焦距之间。

(3)把蜡烛移向凸透镜,仍保持它们的距离大于2倍焦距,再移动光屏。

可以观察到还是倒立的缩小的实像。

像的位置仍在一倍焦距与二倍焦距之间。

但与步骤B相比像远离了透镜,即像距大了。

蜡烛移动到距透镜2 倍焦距处,移动光屏可以在距离透镜2 倍焦距处观察到倒立的与烛焰等大的实像。

像的位置也在2倍焦距处。

(4)调节蜡烛到透镜的距离,使f<u<2f,左右移动光屏,直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像,记下此时的物距的像距的大小。

这时我们会看到在光屏上出现与蜡烛相比倒立、放大有像,像的位置在凸透镜的二倍焦距以处。

(5)继续减小蜡烛到透镜的距离,当u<f时,移动光屏,在光屏上找不到蜡烛的像。

透过透镜,会看到在和蜡烛同侧,有一个正立的放大的像。

这个像不能用光屏承接到,是一个虚像。

4、凸透镜成像的规律及其应用重点提示:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。

成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。

如果凸透镜被遮挡住一部分,只有一部分进光,凸透镜对光的作用不变,仍是完整的像,只是像变暗了。

“倒立的实像”是相对于物来说的,像与物上下颠倒、左右相反。

凡倒立的是实像,实像是倒立的;凡正立的是虚像,虚像是正立的。

重点提示:望远镜物镜焦距长,目镜焦距短,且物镜的第二焦点和目镜的第一焦点重合。

考点1.焦距的确定例1.(2015•绵阳校级自主招生)用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大.关于这个过程,下列说法中正确的是()A.焦距变大,像距也变大 B.焦距变小,像距也变小C.焦距变大,像距变小D.焦距变小,像距变大变式1.(2015•达州二模)张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.由此判断,他所用凸透镜的焦距为()A.一定大于20cm B.一定在10cm到16cm之间C.一定小于8cm D.一定在8cm到10cm之间考点2.凸透镜成像规律应用例2.(2015•盐都区校级二模)小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出).下列说法中正确的是()A.凸透镜焦距为20cmB.屏上的像是倒立、缩小的实像C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降D.取走光屏,则凸透镜不成像变式2.(2015•和平区三模)用如图所示的装置探究凸透镜成像规律.凸透镜的焦距是15cm.当把凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛固定在15cm刻度线处时()A.光屏在“Ⅰ”区域内移动,才能得到清晰的像B.光屏在“Ⅱ”区域内移动,才能得到清晰的像C.在光屏上得到的是放大、倒立的像D.在光屏上得到的是缩小、倒立的像考点3. 凸透镜成像实验例3.(2015•深圳模拟)在探究凸透镜成像特点的实验中.(1)实验时,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如图所示(P点是2倍焦距处).你解决的方法是.(2)调整后,把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向移动(填“左”或“右”),这次成的是倒立、的实像;就是利用这个原理制成的.(3)小明改变了蜡烛的位置,然后无论如何移动光屏,都找不到像,分析出现这种情况的原因.变式3.(2015•溧水县校级模拟)有两盆水,里面都有没有熔化的冰块,甲盆放在阳光下,乙盆放在阴凉处,在冰块未熔化完以前,甲盆水的温度乙盆水的温度.(“小于”“等于”“大于”).某同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图象,如图所示.(1)该凸透镜的焦距是cm;(选填“大”(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中,像距逐渐变;或“小”)(3)当把物体放到距凸透镜8cm处时,光屏上得到一个清晰的像.(填“能”或“不能”)(4)小张同学在做实验时,发现光屏上的像在左上角,要使像呈在光屏的中央,若光屏和透镜不动,应将蜡烛向(左上/右下)调整.(5)人眼看物体就和凸透镜成像原理一样,其中相当于凸透镜,现在青少年近视现象非常严重,近视是由于像呈现在视网膜的方,应配戴(凹/凸)透镜矫正.眼睛是心灵的窗户,我们应该保护好我们的眼睛,为了预防近视你觉得你平时应注意.课堂练习1.如图所示为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图.实验时,某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度;当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺,即刻度尺);发现发光点发出的光经凸透镜折射后成为平行光;他再用一烛焰S′,在图示位置上取代发光点S 这时,如要使烛焰S′,在光屏P上成清晰的像,以下几种操作中能达到目的是()A.在图示位置时,保持烛焰S′和光屏P不动,只将透镜L向右移适当距离B.在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,只将烛焰S′向左移适当距离C.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离;再将光屏P向右移适当距离D.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,再将光屏P向左移适当距离2.(2015•夏邑县三模)如图烛焰在光屏上成清晰倒立缩小的实像.下列哪一项中操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像()A.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动B.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏3.(2015秋•宜兴市期末)小刚同学用焦距为10cm的凸透镜在光具座上做实验,实验装置示意如图所示,在实验过程中保持凸透镜的位置不变(插在50cm刻度线处),请你根据所学知识完成下列填空)(1)改变蜡烛位置,使其位于15cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、(放大/等大/缩小)的实像.(2)改变蜡烛位置,使其位于36cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的(倒/正)的实像.(3)改变蜡烛位置,使其位于42cm刻度线处,小明无论如何都无法通过移动光屏获得烛焰的像这时要怎样来观察像,说出你的做法.课后作业1.(2015•安庆校级模拟)在研究凸透镜成像规律的实验中,当物体离凸透镜24cm时,恰能在光屏上得到一个放大的清晰的像,由此可以判断所用凸透镜的焦距为()A.小于12cm B.大于12cmC.等于12cm D.在12cm到24cm之间2.(2015•香坊区三模)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛,凸透镜,光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像,下列说法正确的是()A.凸透镜的焦距时30cmB.图乙中烛焰成的是倒立缩小实像C.电影机成像特点与图乙中所成像的特点相同D.将图乙蜡烛放在尺上60cm处,光屏上可成正立放大实像3.(2014•潮阳区模拟)小明想探究凸透镜成像规律.实验桌上有三个透镜,其中有两块为凸透镜,其焦距分别为10cm和20cm,还有一块为凹透镜.(1)请你帮小明区分一下哪一块是凹透镜,说说你的做法.(2)小明将其中一块凸透镜放在光具座上,当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,请问小明选择的凸透镜的焦距为cm.(3)小明将蜡烛和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时的像倒立、(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像.是根据这一原理制成的.(4)实验(3)中,不改变各元件的位置,小明换了另一块凸透镜,调节光屏的位置,此时(填“能”或“不能”)在光屏上找到烛焰的像,这是因为.附加(成都近几年中考真题)1.(2分)(2016•乐山模拟)小明将一只苹果从离凸透镜1倍焦距处沿主光轴移到离凸透镜4倍焦距处时,则苹果所成像的大小()A.不变 B.逐渐减小 C.先变大后变小 D.先变小后变大2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm 和20cm的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上,如图所示。

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0 c m 50 100 90 80 70 60 40 30 20 10 图22 (东)25.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小星同学选择焦距为10cm 的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座进行实验。

他先点燃蜡烛,将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整到同一高度。

如图11所示,保持透镜位置不变,将蜡烛由远到近逐渐向透镜移动,当蜡烛在35cm 刻度线处时,移动光屏,在光屏上能得到清晰倒立、______的像(选填“放大”、“缩小”或“等大”),______(选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)就是利用这一成像特点制成的。

若再将蜡烛移至25cm 处,要使光屏上成清晰的像,光屏应该向______(选填“左”或“右”)移动。

当把蜡烛放在45cm 刻度处时,移动光屏,蜡烛______(选填“能”或“不能”)在光屏上成像。

(4分)
(西)26.小强做“探究凸透镜成像规律”的实验。

实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、凸透
镜、光具座、火柴等器材。

(1)小强组装并调整好实验装置,将凸透镜和蜡烛如图22所示摆放,移动光屏,在光
屏上得到烛焰倒立、放大的像。

之后保持凸透镜位置不变,将蜡烛向透镜移近8cm ,
再左右移动光屏,始终不能在光屏上得到烛焰的像。

由此小强猜想:此时烛焰通过凸透镜成虚像。

要验证小强的猜想是否正确,应
进行的实验步骤为:取下光屏,手持光屏在右侧同一水平高度继续向右移动,屏上
始终没有烛焰清晰的像,于是在透镜右侧
观察,看到了烛焰正立放大的像;再将光屏移到蜡烛左侧并左右移动,在
屏上不能接收到烛焰的像,即验证小强的结论正确。

(2)利用透镜可以制成不同功能的眼镜。

在如图23所示的四幅示意图中,表示利用透
镜成功矫正远视眼的是 图。

(房)33.(3分)物理小组的同学模仿《北京市初中开放性科学实践活动项目手册》中的“无尽头灯廊”,利用两个平面镜甲和乙做了如图20所示的实验,将两个平面镜的镜面平行相对而立,平面镜甲的中央挖有小孔,在两平面镜中央放一个物体S ,透过小孔向镜内看去,不仅看到物体S ,还可以在平面镜乙中看到物体的一串像S 1、S 2……图中只标出了像S 1。

这一串像是由平面镜 (选填“甲”、“乙”或“甲乙共同”)对光的 (选填“反射”或“折射”)作用形成的,请在图中恰当位置标出所看到的与S 1相邻的第二个像S 2。

0 cm 50 100 90 80 70 60 40 30 20 10 图11 图20
29.(2分)如图17所示,是探究凸透镜成像规律的真实情景(像未画出),请判定烛焰能在光屏上成缩小的清晰实像(选填“正立”或“倒立”);
若要在透镜固定的情况下,得到再大一些的清晰实像,除将蜡烛适当向右移动外,还应将光屏向移动(选填“左”或“右”)。

29.小红利用如图17所示的实验器材,探究平面镜成像的特点。

其中A、B是两段完全相同的蜡烛,C是平整的白纸,E是薄透明平板玻璃。

小红将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,观察到玻璃板后有蜡烛A的像A'。

(1)当她将蜡烛A向薄透明平板玻璃E移动过程中,蜡烛的像的大小将(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)若实验中,小红在玻璃板后无论怎样移动蜡烛B,蜡烛B始终不能与蜡烛A的像A'完全重合,造成这种情况的原因可能是。

30.小丽同学在探究凸透镜成像规律的实验中,实验装置如图18所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处且位置保持不变,将点燃的蜡烛、光屏靠近凸透镜,调节烛焰、光屏、凸透镜的高度,使三者等高。

(1)蜡烛位于光具座上10cm刻度线处,光屏位于光具座上90cm刻度线处。

保持光屏位置不变,为了在光屏上得到烛焰清晰的像,应当将蜡烛向凸透镜的方向移动(选填“远离”或“靠近”);
(2)当蜡烛移动到光具座上25cm刻线处,小丽将光屏移到某一位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,这一实验现象可以说明的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)。

(丰)28. 小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。

如图22所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材,将平行光源、凸透镜、光屏靠在一起调节至同一水平高度。

图22
(1)小华首先测量凸透镜A的焦距:将凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处,平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小,如图22所示,凸透镜A的焦距f1=______cm;
(2)保持凸透镜A位置不变,将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的像(选填“虚”或“实”),此成像特点常应用在______(选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”)上;
(3)保持蜡烛位置不变,小华用焦距f 2为8cm的凸透镜B替换凸透镜A,将凸透镜B 固定在光具座上50cm刻线处,
动(选填“左”或“右”)。

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