初中光学成像规律汇总

初中光学成像规律汇总

物理科学作为自然科学的一个重要分支，对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用。随着科技的发展、社会的进步，物理已渗透到人类生产、生活的方方面面。如物理中的光学成像技术在生产、生活中应用就相当广泛。照相机、摄像机、投影仪的镜头，汽车的观后镜，人们配戴的眼镜，梳妆台上的镜子，趣味哈哈镜，还有科研上用到的显微镜，军事上的望远镜，医学上牙医用的镜子……都用到了光学成像知识。

在日常教学中，由于初中学生年龄尚小、理解力较差，教材编排上课时的限制和教师教学任务紧诸多原因，不少学生并没有对初中光学涉及到的成像原理系统地认识和理解，在平时作题中不能达到学以致用，常感觉有一定的困难。针对这种情况，笔者将多年教学中积累的光学成像原理及成像情况汇总如下，望能对同学们有所帮助。

总述：光学成像原理在初中阶段涉及了三个――光沿直线传播、光的反射定律、光折射的初步规律，涉及到的光学元件共有小孔、面镜、透镜三类。

下面我具体分述：

1 小孔成像（原理：光沿直线传播）

注：物距用字母u表示，像距用字母v表示（下同）

结论：如图1―甲所示，当uv时，成倒立缩小的实像，物像分居小孔的两侧。晴天时在树荫下看到的圆形光斑，就是太阳通过树叶间的缝隙所形成的倒立、缩小的太阳的实像。光斑的形状与缝隙的形状无关，是太阳的形状。

2 面镜成像（原理：光的反射定律）

2.1 平面镜成像：（如右上图）

结论：平面镜可成正立、等大的虚像，且v=u，像物分居平面镜两侧（正立、等大、等距、虚像、像物关于镜面轴对称）。

2.2 球面镜

（1）凸面镜

结论：凸面镜只可成正立、缩小的虚像，像物分居于镜子两侧（如上图中物为A，对应的像为A1），像距v

（2）凹面镜

结论：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，且2f>v>f ，

像物同在镜子一侧（如上图中物为A，对应的像为

A1）；

当u=2f时，成倒立、等大的实像，且v=2f，像物同在镜子的一侧（如上图中物为a，对应的像为a1）；

当2f>u>f时，成倒立、放大的实像，且v>2f，像物同在镜子的一侧（如上图中物为c，对应的像为C1）；

当u=f时，既不能成实像，也不能成虚像。（如上图中物为d，无对应的像）；

当u

其实生活中的趣味哈哈镜就是利用了球面镜的成像特点，把人的像不同部位进行了放大和缩小，产生了趣味性，引人发笑。

3 透镜成像（原理：光折射的初步规律）

3.1 凹透镜的成像规律

结论：凹透镜只能成正立、缩小的虚像，像物同在镜子的一侧。如家庭中防盗门上的“猫眼”就是一个凹透镜，它利用了凹透镜成正立缩小像的原理，扩大了人的视野，使人透过“猫眼”看到门外人的全貌

3.2 凸透镜的成像规律

（注：为了作图方便，本文中凸透镜用符号表示）结论：（1）当物距u>2f时，成倒立、缩小的实像，

且像距v满足2f>v>f，像物分居于镜子的两侧（如上图中物为A，对应的像为A1），生活中的照相机的镜头就是凸透镜，利用它可成缩小的像；

（2）当物距u=2f时，成倒立、等大的实像，且像距v满足v=2f，像物分居于镜子的两侧（如上图中物为b，对应的像为b1）；

（3）当物距u满足2f>u>f时，成倒立、放大的实像，且像距v满足v>2f，像物分居于镜子的两侧（如上图中物为c，对应的像为c1）；生活中的电影放映机、投影仪的镜头就是凸透镜，利用它可成放大的像；

（4）当物距u=f时，既不成实像，也不成虚像（如上图中物为d，没有对应的像）；

（5）当物距u满足u

3.3 厚玻璃板（我叫它平透镜）

结论：物体发出或反射的光通过厚玻璃板后，可成一个正立、等大的虚像，且像物同在厚玻璃板的同侧（如上图中物为AB，对应的像为A1B1），像比物更靠近厚玻璃板。可见我们通过厚玻璃板看物体时，

看到一个位置发生平移的物体的虚像。

其实初中涉及到的光学成像作图并不难，只要我们紧紧抓住每个光学成像原理，耐着性子去仔细作图、认真研究它、领会它，并结合光学元件成像实验中的现象，慢慢地就会发现，自己也是最棒的！

实际上人类所有令人惊叹的科学成就，如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等，无不是建立在科学家们对身边事物进行细致地观察并研究的基础上的，在学习中，同学们要树立科学意识，大处着眼、小处着手，经历观察、思考、实践、创新等活动，逐步掌握科学的学习方法，训练科学的思维方式，不久你就会拥有科学家的头脑，为自己今后惊叹不已的发展，为今后美好的前程打下坚实的基础。