1、第十六讲 平面镜成像和凸透镜成像规律探讨【考点自测】一、面镜：平面镜： 成像特点：等大,等距,垂直,虚像像、物 像、物到镜面的 。像、物的连线 物 体 在 平 面 镜 里 所 成 的 像 是 像 。成像原理： 作 用： 实像和虚像：实像： 虚像： 球面镜：定义：用球面的 表面作反射面。性质：凹镜能把射向它的平行光线 ；从焦点射向凹镜的反射光是 应 用： 、 、 定义：用球面的 表面做反射面。性质：凸镜对光线起 。凸镜所成的象是 应用： 。二、透镜1、 名词：薄透镜：透镜的厚度远 球面的半径。主光轴：通过 球心的直线。光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线 。焦点（F）：凸透镜能使 ，
2、这个点叫焦点。焦距（f）： 到凸透镜 的距离。2、 典型光路名称 又名 眼镜 实物形状 光学符号 性质凸透镜会聚透镜老化镜凹面镜凸面镜F F F F3、填表：三、凸透镜成像规律及其应用1、实验：实验时点燃蜡烛，使 大致在同一高度，目的是： 。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有： ； ； 。2、实验结论：（凸透镜成像规律）F 分虚实,2f 大小,实倒虚正,具体见下表:像的性质物距 倒、正 放、缩 虚、实像距 应用u2f 倒立 缩小 实像 f2f 幻灯机uu 放大镜、对规律的进一步认识：uf 是 。u2f 是 当像距大于物距时成 的实像（或虚像） ，当像距小于物距时成 像
3、。成实像时：成虚像时：四、眼睛和眼镜1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.五、显微镜和望远镜1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的
4、小物体了。2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的凹透镜发散透镜近视镜物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。答案：一（1）大小相等距离相等。与镜面垂直虚成像原理：光的反射定理作 用：成像、 改变光路实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像定义： 内 性质： 会聚在一点；
5、是平行光应 用：太阳灶、手电 筒、汽 车头灯 定义： 外 性质：发散作用。缩小的虚像 应用：汽车后视镜二、透镜3、 名词：薄透镜：小于主光轴：两个球面。光心：传播方向不改变。焦点（F）：跟主光轴平行的光线 主光轴上的一点，焦距（f）：焦点 到凸透镜光心的距离。3、填表三、凸透镜成像规律及其应用1、烛焰、凸透镜、光屏的中心目的是：使烛焰的像成在光屏中央。蜡烛 在焦点以内； 烛焰在焦点上 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。、对规律的进一步认识：uf 是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。u2f 是像放
6、大和缩小的分界点当像距大于物距时成放大的实像（或虚像） ，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。【典型例题】例 1 查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像（如图所示） 。视力表在镜中的像与被测者相距（ ）A2.1m B2.5 m C4.6m D5m根据平面镜成像原理 选 C凹面镜 凸面镜例 2 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（ ）A报与放大镜不动，眼睛离报远些 B报与眼睛不动，放大镜离报远一些C报与放大镜不动，眼睛离报近一些 D报与眼睛不动，放大镜离报近一些解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距
7、越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。同步练习一 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（ ）A射入眼中的光一定是由像发出的 B像一定是虚像C像一定是倒立的 D像一定是放大的解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线
8、肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是 C。而选项 A 中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。例 3 在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了一点，应当怎样调整放映机（ ）A放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些B放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些C放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些D放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些解析：这是一道凸透镜的应用题，电影放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的，根据凸透镜成像规律，胶片距透镜焦点的距离越近，屏上成的像越大，同时，屏离透镜越远。凸透镜成像，物体越靠近焦点，成的像越大，此时像离凸透镜越远
9、（实像、虚像都有这个规律） 。反过来，物体离凸透镜越远，成的实像越小，像越靠近焦点。凹透镜成像，物体体离凹透镜越远，所成的像越小，像越靠近虚焦点。从上述分析可知，本题的正确选项为 B。例 4 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（ ）A使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些B使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些C使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些D使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些解析：照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，胶片相当于光屏；当拍完合影后，再拍单身像，像要变大。成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，
10、即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知，本题的正确选项为 B。同步练习二 用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大） ，则有水时（ ）A暗箱应略短一些，得到的像会略大些B暗箱应略短一些，得到的像会略小些C暗箱应略长一些，得到的像会略大些D暗箱应略长一些，得到的像会略小些解析：根据照相机成像原理，当物距减小时，像距变大，要在胶片上得到物体清晰的像，应将暗箱适当拉长一些，同时，胶片上的像将比原来的像略大一些。本例中，池底的物体在有水与无水两种情况下，相对于照相机镜头的距离是不同的；由于光的折射作用，池中有水时相当于物距减小
11、了。根据成像原理可知，正确选项为 C。同步训练三 测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为 50mm，则底片到镜头的距离为（ ）A10mm 之外B略小于 50mmC略大于 50mmD等于 50mm解析：航空摄影是指在飞机上向地面拍照，由于物体距离凸透镜非常远，可以看成从无限远处入射的光线，它所成的像应当略大于焦距。故本题的正确选项为 C。【评注】解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。而掌握这些规律的最好方法就是画图，因此，同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图，在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的
12、表格，再做这种问题就得心应手了。例 5 （2010 年山东泰安，21 题）如图是一同学探究“平面镜成像的特点”的装置，在竖立的玻璃板前面 A 处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面 B处出现蜡烛的像。（1）该同学拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到 B 处时，可以看到它跟像完全重合，这一实验现象可以说明平面镜所成像的大小与原物体_。（2）该同学发现用光屏去承接蜡烛在 B 点的像，像怎么也无法成在光屏上，这一实验说明平面镜所成的像是_像（选填“实”或“虚”）（3）若用刻度尺测量 A 点到平面镜的距离和 B 点平面镜的距离，发现它们的值是相等的，这一实验现象说明物像与镜面_（选
13、填“等距”或“不等距”） 。答案：等大；虚；等距；同步练习五 在探究“平面镜成像特点”的试验中（1）如图所示，在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像 。若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，将 （选填“能”或“ 不能”）观察到玻璃板前面点燃蜡烛的像。（2）实验数据如下表：物到平面镜的距离 像到平面镜的距离 像与物大小的比较第一次 12.0 12.0 等大第二次 15.0 15.0 等大实验表明：平面镜所成像是虚像，像与物的大小 ，像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。答案（1）重合 不能 （2）相等 等于例 6 在利
14、用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如 图 甲 所 示 ， 一 束 平 行 于 凸 透 镜 主 光 轴 的 光 线 经 过 凸 透 镜 后 ， 在 光 屏 上 形 成 了 一 个 最 小 、 最亮 的 光 斑 。 由 图 可 知 ， 凸 透 镜 对 光 线 具 有_作 用 ， 该 凸 透 镜 的 焦 距 是 _cm。（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因_。（3）调 整 后 ， 把 烛 焰 放 在 距 凸 透 镜 16cm 处 时 （ 如 图 乙 ） ， 在 凸 透 镜 另 一 侧 前 后 移 动 光 屏
15、，会 在 光 屏 上 得 到 一 个 倒 立 、 _ 的 实 像 （ 填 写 像 的 性 质 ） ； _ (填 光 学 仪 器 )就 是 利 用 这 一 成 像 规 律 工 作 的 。 如 果 将 蜡 烛 在 乙 图 的 基 础 上 远 离 透 镜 ， 仍 要 在 光 屏 上 得 到清 晰 的 像 ， 光 屏 应 向 _ (选 填 “靠 近 ”或 “远 离 ”） 透 镜 的 方 向 移 动 。答案：（1）会聚 ， 11 （2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上） （3）放大， 投影仪（或幻灯机） ， 靠近同步练习六 小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成
16、像的规律”的实验。如图16 所示：(1)要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整 (选填“上”或“下”)；(2)实验过程中，当烛焰距凸透镜 15cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm；(3)接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向 移到某一位置(选填“左”或 “右”) ，才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像( 选填“放大” 、 “缩小”或“等大”)。 图16答案：下 ， 7.5，右 ，缩小【检测反馈】1. 2009 年 7 月，我国出现了 500 年一遇的日全食奇观。产生日食的原因和下面示意图中能看到日全食的区域分别是（ ）A光的反射；a 区 B光
17、的折射；b 区C光的直线传播；a 区 D光的直线传播；b 区选 C2图中 a、b 是同一人的两幅照片，b 图中他拿的眼镜A属于凸透镜，可用于矫正近视眼B属于凸透镜，可用于矫正远视眼C属于凹透镜，可用于矫正远视眼D属于凹透镜，可用于矫正近视眼图 3-3选 B3如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上出现了清晰的烛焰像已知凸透镜的焦距为，由此可以判断像距 v 和物距 u 所在的范围是AvfBfv 2fCu=2fDfu2f 选 B4把下图甲所示的一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜 2 倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是下图乙中的 B选 B5. 如图 6 所示
18、，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。 拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是A将光屏适当远离凸透镜B将蜡烛适当远离凸透镜C将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜D同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 选 B6如右图所示，蜡烛经透镜所成的像是：（ ）F FA倒立缩小的实像 B正立放大的虚像C倒立放大的实像 D正立缩小的虚像 选 C7如图 6 所示，a、b、c、d 是距凸透镜不同距离的四个点，F 为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成
19、像情况相对应，下列说法正确的是A幻灯机是根据物体放在 c 点时的成像特点制成的B照相机是根据物体放在 d 点时的成像特点制成的C使用放大镜时的成像情况与物体放在 a 点时的成像情况相似D人眼看物体时的成像情况与物体放在 F 点时的成像情况相似选 A8下列有关凸透镜的说法不正确的是A凸透镜对光有会聚作用B凸透镜可以矫正近视眼的视力C凸透镜所成的虚像一定是放大的D凸透镜所成的实像可以是放大的，也可以是缩小的选 B二、填空题9.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）：要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向 （填“上”或“下” ）调整烛焰放距凸透镜 20cm 处，移动光屏至某
20、位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是 cm使烛焰向右移动 2cm，此时应该将光屏向 （填“左”或“右” ）移至另一位置，才能得到一个倒立、 （填“放大” 、 “缩小”或“等大” ）的清晰实像下 10 右 放大10. 图所示的四幅图中，能正确表示近视眼成像情况的图是 ，能正确表示近视眼矫正方法的是 图A B C D答案：C、A11在探究凸透镜成像规律时，调节凸透镜、光屏和烛焰，使它们的中心在同一直线上，烛 焰 透 镜 光 屏 并且大致在同一高度，当物距为 20cm 时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的等大、倒立的实像当物距为 25cm 时，移动光屏，可得到一个清晰的 、倒立的实
21、像当物距为 5cm 时，成 像，在放大镜和投影仪中，成像情况与此类似的是 缩小 正立放大虚 放大镜三、作图题12、根据平面镜成像特点，在图中画出物体 AB 在平面镜 MN 中所成的像 AB。13、已知凸透镜的焦距是 5cm，物体 AB、凸透镜在光具座上的位置如图 8 所示，请在图中适当的位置画出物体 AB 通过凸透镜所成的像（不要求作光路图） 。四实验探究14、在进行光学实验的探究过程中：（1）小明同学用如图所示的装置，研究光的反射规律，其中有一个可折转的光屏，这个光屏在实验中除了能呈现光外，另一个重要作用是：_（2）小明利用透明玻璃板、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。选取两段完
22、全相同的蜡烛的目的是_.（3）小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，点燃蜡烛后，光屏上得到了清晰的像。由此可知，下列说法正确的是_A得到的像是正立缩小的实像B得到的像是倒立放大的实像C把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小D把蜡烛向右移动少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏答案：（1）验证反射光线跟入射光线和法线是否在同一平面上（1 分）（2）验证像和物体大小是否相等（1 分）（3）C（1 分）15、 【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（
23、图 22 甲），看到手指 的像；然后再用它观察远处的房屋（图 22 乙），看到房屋 的像.（选填“放大” 、 “等大”或“缩小” ） 中.考.资.源.网 图 22 乙甲他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与 有关.【设计并进行实验】小明在图 23 所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如右表所示.图 23【结论与应用】(1)分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越 ，同时发现像到凸透镜的距离就越 .(2)小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机同学（选填“靠近”或
24、“远离” ） ，同时还应照相机的暗箱长度（选填“增长” 、 “缩短”或“不改变” ）中.考. 答案：【提出问题】放大 缩小 【进行猜想】物体到凸透镜的距离 【结论与应用】（1）大 长 （2）远离 缩短评分意见：每空 1 分,共 7 分.有其它合理答案均参照给分.网 【作业与反思】一、选择题1、烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小倒立的像，若保持透镜位置不变，把烛焰与光屏的位置对调一下，则A光屏上仍能呈现出一个缩小的像B光屏上将能呈现出一个放大的像C光屏上不能呈现出像，但眼睛透过透镜能看到像D光屏上没有像，需调节光屏的位置像才能呈现出来 选 B物体到凸透镜的距离/光屏上像到凸透镜的距离/光屏上
25、像的大小40 13.5 缩小30 15 缩小20 20 等大15 30 放大10 光屏上没有像8 光屏上没有像2、 琦琦同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时用画像代替蜡烛，她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个画像，实际大小如图（甲）所示。把这个玻璃板放在光具座上，并用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图（乙）所示。移动光屏直到在光屏成清晰像为止。此时画像在光屏上所成的像是图（丙）中的哪一个？（ A ）选 A3、某同学在探究凸透镜成像的规律时，在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示） ，为使光屏上清晰的像变大些，下列调节方法可行的是（ ）A将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜B将蜡烛适当靠近透镜
26、，光屏适当远离透镜 C将透镜适当远离蜡烛D将透镜适当靠近光屏选 B4、关于光现象的说法中正确的是A. 小孔成像是光沿直线传播形成的 B. 平面镜成像是光的折射现象C. 照相机成虚像 D. 凸透镜只能成实像选 A5、小强看远处的某点时，其光路如图 4 所示，则下列说法正确的是图 4A小强的眼睛是近视眼，应配凸透镜做成的眼镜B小强的眼睛是近视眼，应配凹透镜做成的眼镜C小强的眼睛是远视眼，应配凸透镜做成的眼镜D小强的眼睛正常，无须配戴眼镜选 B6、 （2010 年广州市花都区，7 题）把高 2cm 的发光棒立于焦距为 5cm 凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了 4cm 高的像，物体离凸透镜的距离可能是
27、 A.7.5cm B.12.5cm C.4.5cm D.10cm选 A二、作图题7、如图所示，F、O 分别为凸透镜的焦点和光心，请在图中分别画出 3 条入射光线经过凸透镜后的折射光线。8、如图 10 所示,是探究凸透镜成像规律实验时,光屏上所得到的像.请你在图上大致画出其所对应的物体.三、实验探究9、如图 10 所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛 A、B 竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以 A 蜡烛为成像物体。（1）为了便于观察，该实验最好在 环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”） ；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像
28、不如平面镜清晰，但却能在观察到 A 蜡烛像的同时，也能观察到 ，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。（2）点燃 A 蜡烛，小心地移动 B 蜡烛，直到与 A 蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小 ；进一步观察 A、B 两支蜡烛在刻度尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板 ，像和物到玻璃板的距离 。 （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作： A保持 A、B 两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察。 B保持玻璃板位置不变，多次改变 A 蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作。答案：（1）较黑暗、蜡烛 B;(2) 相同、垂直、相等；（3）B 10、在做“探究凸
29、透镜成像规律”的实验时（1）小刚发现所用的凸透镜没有标明焦距，请你帮他设计出一种测凸透镜焦距的方法。方法： 。（2）小刚实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图 14 所示，其中明显需要调整的是 。若测得凸透镜的焦距 =10，调整后，移动光屏得f到一个清晰的蜡烛的像，该像是倒立、 （选填“放大”或“缩小” ）的 像（选填“实”或“虚” ） 。中.考.资.源.网 图 14（3）此时，小刚把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近” ）凸透镜的方向移动，才能使蜡烛的像变得清晰。（1） 使太阳光通过凸透镜汇聚于纸上一点，测出点到凸透镜的距离即为焦距（其它方法合理也可得分） （2） 光屏的高度 、 放大 实像 （3）远离
