初中物理光學成像歸納

陳冬梅

摘 要：光學成像是初中光學知識的難點與重點，采用作圖法，形象直觀地展現知識的形成過程，培養觀察能力、分析能力;通過歸納，全面系統地總結知識，提升辨別能力、應用能力。

關鍵詞：物理;光學成像;平面鏡

九年義務教育人教版八年級物理的光現象知識，成像多種多樣，應用變化多端，學生總是很難區分。依據教材與大綱標準，常見的成像情況主要有以下四種，每種情況我從成像原理（光的哪一種現象）;像的性質;作圖等三個方面歸納出來，與大家共勉。

一、小孔成像

成像原理：光的直線傳播。

成像的特點：倒立的實像，像的大小和物體與小孔的距離、光屏到小孔的距離有關，調節距離可改變像的大小，像的大小可以比物體大，也可以比物體小，還可以和物體的大小相等，如圖1所示。

例1：小明同學在課外用易拉罐做成如圖2所示的裝置做小孔成像實驗，如果易拉罐底部有一個很小的三角形小孔，則他在半透明紙看到的像是（? ? ? ?）

A.蠟燭的正立像 B.蠟燭的倒立像

C.三角形光斑 D.圓形光斑

分析：小孔成像重在一個“小”字，是蠟燭的光經過此小孔成像在半透明膜上，所成的像與孔的形狀無關。

答案：B

二、平面鏡成像

成像原理：光的反射。

成像的特點：正立、等大的虛像，像與物關于鏡面對稱。無論怎樣改變物體到鏡面的距離（物距），像的性質始終不變，如圖3所示。

例2：在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯沖捕食。在小燕子向下俯沖的過程中，關于它在湖水中的像的虛實，它和像之間的距離，正確的說法是（   ? ）

A.虛像，距離變小 B.實像，距離變小

C.實像，距離變大 D.虛像，距離變大

分析：燕子在水中的像相當于平面鏡成像，水中的像是虛像，燕子向下俯沖，它到水面的距離減小，，像到水面的距離也跟著減小，它與像的距離減小。

答案：A

三、眼睛受騙：水面（或玻璃表面）、不均勻的透明物質折射成像，如鋼筆錯位、池底變淺、海市蜃樓等。

成像原理：光的折射。

成像特點：偏高的虛像（一般在初中階段不研究像的大小），以水面折射為例，在水面上方斜著觀察水中的物體，看到的像比物體的實際位置偏高， 如圖3所示.

例3：古詩中有許多描述光學現象的詩句，

如“潭清疑水淺”說的就是光的_________ 現象; “大漠孤煙直，長河落日圓”的詩句中，詩人觀察到的落日并非太陽的實際位置，而是光線經過不均勻大氣時成的像，此時太陽的實際位置是圖8中的 _________ （填“甲”或“乙”）。

分析：人在岸上看水中的物體，光從水斜射入空氣中，發生偏折，折射光線進入眼睛，看到的像的位置比實際位置高，所以人在岸上把池底看高，感覺水變淺，答案是：光的折射;光在不均勻的大氣中也發生折射，看到的位置變高。

答案是：乙。

四、凸透鏡成像

成像原理：光的折射

像的特點：多變，具體的性質由物體到凸透鏡的距離（物距）決定，如圖6所示：

物體到凸透鏡的距離不同時，像的大小、倒正、虛實均可以改變，可以成不同性質的像，分別可以成倒立、縮小的實像（照相機的原理）;倒立、放大的實像（投影儀、幻燈機的與原理）;正立、放大的虛像（放大鏡的原理）。

例4：將蠟燭放在距離凸透鏡30cm的地方，在透鏡另一側的光屏上，有蠟燭清晰放大的像，由此可知，該透鏡的焦距可能是（? ? ）

A、20cm? ? ? ?B、15cm? ? ? ? ? C、10cm? ? ? ? ? ? ?D、5cm

分析：根據光屏上有放大的像，像的特征是倒立、放大的實像，可知物距大于一倍的焦距小于二倍的焦距，即f<u<2f ，f<30cm<2f 得15cm<f<30cm

答案：A

例5：照集體相時，發現有些人沒有進入鏡頭，為了使全體人員都進入鏡頭，應采取：

A、人不動，照相機離人遠一些，鏡頭往外伸一些

B、人不動，照相機離人遠一些，鏡頭往里縮一些

C、人不動，照相機離人近一些，鏡頭往外伸一些

D、照相機和鏡頭都不動，人站近一些。

分析：像的的大小要改變，需要同時改變物距和像距，屬于像的動態變化題，是有關凸透鏡成像知識的難點，有部分人沒有進入鏡頭，像須變小，則要增大物距，相機遠離人一些，減小像距，鏡頭往里縮一些。

答案：B