初中物理光学成像归纳

陈冬梅

摘 要：光学成像是初中光学知识的难点与重点，采用作图法，形象直观地展现知识的形成过程，培养观察能力、分析能力;通过归纳，全面系统地总结知识，提升辨别能力、应用能力。

关键词：物理;光学成像;平面镜

九年义务教育人教版八年级物理的光现象知识，成像多种多样，应用变化多端，学生总是很难区分。依据教材与大纲标准，常见的成像情况主要有以下四种，每种情况我从成像原理（光的哪一种现象）;像的性质;作图等三个方面归纳出来，与大家共勉。

一、小孔成像

成像原理：光的直线传播。

成像的特点：倒立的实像，像的大小和物体与小孔的距离、光屏到小孔的距离有关，调节距离可改变像的大小，像的大小可以比物体大，也可以比物体小，还可以和物体的大小相等，如图1所示。

例1：小明同学在课外用易拉罐做成如图2所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸看到的像是（       ）

A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像

C.三角形光斑 D.圆形光斑

分析：小孔成像重在一个“小”字，是蜡烛的光经过此小孔成像在半透明膜上，所成的像与孔的形状无关。

答案：B

二、平面镜成像

成像原理：光的反射。

成像的特点：正立、等大的虚像，像与物关于镜面对称。无论怎样改变物体到镜面的距离（物距），像的性质始终不变，如图3所示。

例2：在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中，关于它在湖水中的像的虚实，它和像之间的距离，正确的说法是（     ）

A.虚像，距离变小 B.实像，距离变小

C.实像，距离变大 D.虚像，距离变大

分析：燕子在水中的像相当于平面镜成像，水中的像是虚像，燕子向下俯冲，它到水面的距离减小，，像到水面的距离也跟着减小，它与像的距离减小。

答案：A

三、眼睛受骗：水面（或玻璃表面）、不均匀的透明物质折射成像，如钢笔错位、池底变浅、海市蜃楼等。

成像原理：光的折射。

成像特点：偏高的虚像（一般在初中阶段不研究像的大小），以水面折射为例，在水面上方斜着观察水中的物体，看到的像比物体的实际位置偏高， 如图3所示.

例3：古诗中有许多描述光學现象的诗句，

如“潭清疑水浅”说的就是光的_________ 现象; “大漠孤烟直，长河落日圆”的诗句中，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时成的像，此时太阳的实际位置是图8中的 _________ （填“甲”或“乙”）。

分析：人在岸上看水中的物体，光从水斜射入空气中，发生偏折，折射光线进入眼睛，看到的像的位置比实际位置高，所以人在岸上把池底看高，感觉水变浅，答案是：光的折射;光在不均匀的大气中也发生折射，看到的位置变高。

答案是：乙。

四、凸透镜成像

成像原理：光的折射

像的特点：多变，具体的性质由物体到凸透镜的距离（物距）决定，如图6所示：

物体到凸透镜的距离不同时，像的大小、倒正、虚实均可以改变，可以成不同性质的像，分别可以成倒立、缩小的实像（照相机的原理）;倒立、放大的实像（投影仪、幻灯机的与原理）;正立、放大的虚像（放大镜的原理）。

例4：将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是（    ）

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

分析：根据光屏上有放大的像，像的特征是倒立、放大的实像，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：照集体相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取：

A、人不动，照相机离人远一些，镜头往外伸一些

B、人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些

C、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些

D、照相机和镜头都不动，人站近一些。

分析：像的的大小要改变，需要同时改变物距和像距，属于像的动态变化题，是有关凸透镜成像知识的难点，有部分人没有进入镜头，像须变小，则要增大物距，相机远离人一些，减小像距，镜头往里缩一些。

答案：B