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平面镜成像原理精选(九篇)

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平面镜成像原理

第1篇:平面镜成像原理范文

老师告诉小丹:平面镜是由平板玻璃的一个面上镀上一层银而制成的,自身并不发光.那平面镜是怎样成像的呢?如图1所示,平面镜前有一支点燃的蜡烛,点燃的蜡烛是光源,它发出的光照到平面镜上被平面镜反射,人眼接收到反射光线就好像是从镜后一点发出的,因而镜前蜡烛就在镜中成像.那么人又是怎样在镜中成像的呢?(如图2)大家都知道人体不是光源,自身并不发光,但人体能够反射其他光源射来的光(如太阳光、灯光等),这些反射光照射到平面镜上再被平面镜反射,从而在平面镜中成像.如果没有其他光源的光可反射,人就无法照镜子了,正如在伸手不见五指的夜晚人是无法照镜子的.

看着似懂非懂的小丹,老师决心要让小丹彻底弄明白平面镜的原理和应用.“好吧,小丹,下面我再给你举几个例子,巩固一下你对平面镜的理解.”

例1小丹在一个较暗的房间里,房间里有一扇大窗户.她站在窗户前想照镜子,她应该 (选填“面朝窗户”或“背对窗户”)照镜子才能看清自己的脸.

解析房间里光线较暗,小丹若背对窗户,照到她脸上的光就很少,被小丹脸反射照射到平面镜上的光也很少,再被平面镜反射,射入小丹自己眼中的光就更少,所以镜中的“自己”很暗淡,看不清自己的脸.若她面朝窗户情况就不同了,窗外较强的光通过窗户照到小丹的脸上,因而被小丹脸反射照射到平面镜上的光也很多,再被平面镜反射,射入小丹自己眼中的光就很多,所以她就能看清自己的脸了.因而选填“面朝窗户”.

例2如图3所示,用手电筒对着平面镜中的像A′B′照射时,会发现像比原来亮多了,这是因为().

A.光照到像上所以像变亮

B.镜子比原来亮,所以像也比原来亮

C.光照到镜子上发生反射,使物体变亮

D.光照射像后,人的感觉不同

解析物体AB在平面镜中成像,是物体AB的光照射到平面镜上被平面镜反射,反射光线反向延长线相交形成的.因而用手电筒对着平面镜中的像A′B′照射时,光会被平面镜反射,光不可能只照到像A′B′上,因而即使镜子比原来亮,像也不会比原来亮.光被反射到平面镜上,由于光的反射具有可逆性,因而反射的光又会照到物体AB上再次被平面镜反射,从而使平面镜反射物体AB的光更多,所以像更亮.因而人不仅感觉到平面镜更亮还会感觉到像也更亮.所以A、B、D选项都错误.只能选C选项.

例3甲乙两人在照同一个镜子.甲在镜中看到了乙的眼睛.以下说法中正确的是().

A.乙也一定能看到甲的眼睛

B.乙只能看到甲的眼睛

C.乙不可能看到甲的眼睛

D.乙不可能看到甲的全身

解析甲在镜中看到了乙的眼睛,根据成像原理可知,此时是乙的眼睛处发出的光(实际上是别处来的光照射到乙的眼睛处而反射出来的光)经过镜面反射以后再射到甲的眼睛中的结果.由光的反射中的光路可逆原理可知,若将上述光线完全逆转过来,这样的光路仍然是成立的.即由甲的眼睛处发出的光,经镜面反射后,必能投射到乙的眼睛处,即乙从镜中也可以看到甲的眼睛.至于乙通过镜中是否能看到甲的全身,则由本题条件是无法做出肯定答复的.应选A.

例4小明和妈妈一起去商场买鞋子,试穿了一双鞋后,小明站着从鞋柜旁放在地上的小镜子中看到自己穿的鞋,很满意.图4中,镜子摆放位置符合实际情况的是().

解析根据平面镜成像原理可知,鞋子在平面镜中成像是鞋子反射的光照到平面镜上被平面镜反射,“反射光线”反向延长相交形成的虚像.因而小明站着要看到小镜子中自己穿的鞋,就必须有“反射光线”射入小明的眼睛.如图4可知,A、B、C三图中小明的鞋子在平面镜中成像,经平面镜反射光线的仰角B图最大,因而有较多的反射光线能射入小明的眼中,小明站着就能清晰地从鞋柜旁放在地上的小镜子中看到自己穿的鞋.而在D图中,小明的鞋很难在此平面镜中成像,即使有也只能是局部成像,因而看不到小镜子中看到自己穿的鞋的全貌.所以镜子摆放位置符合实际情况的是B选项.

老师告诉小丹:光的反射现象在日常生活中很多的应用.不仅人脸能反射光,其实任何物体的表面都能反射光.我们能看见不是光源的物体,就是由于它们表面反射的光射入了我们的眼睛.光的反射又分为镜面反射和漫反射两类,镜面反射是平行光照射到平滑的物体的表面发生的反射,其反射光线也相互平行.漫反射是平行光照射到凹凸不平的物体表面发生的反射,其反射光线射向各个方向.

例5雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断正确的是().

A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走地上发亮处是水

B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水

C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水

D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上的暗处是水

解析月光射到地面上时、有水的地方发生镜面反射、没水的地方发生漫反射.迎着月光走时,有反射光线射入眼中如图5甲所示,所以地上发亮处是水;背着月光走时,反射光线没有射入眼中,如图5乙所示,所以地上暗处是水.因而本题应选B.

例6小明的写字台上有一盏台灯.晚上在灯前学习的时候,铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光,影响阅读.在下面的解决方法中,最简单、效果最好的是().

A. 把台灯换为吊灯

B.把台灯放到正前方

C.把台灯移到左臂外侧

D.把台灯移到右臂外侧

解析玻璃“发出”刺眼的亮光,实际上并非玻璃本身发出的,而是玻璃表面反射台灯发出的光所致.这些光之所以刺眼,是由于人感受到的反射光太强,一般这是由于台灯可能正好在人的正前方,从而有较强的反射光射入人眼.可见如将台灯移至人的侧旁,即可避免出现这种现象.而对于通常以右手写字的人来说,则应将台灯移至其左臂外侧最好,因为如果台灯在右臂外侧时,写字时右手的影子会落在人正前方的台面上,影响看书和写字.答案:C

例7小明在听讲座时,想用照相机把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像拍摄下来.由于会场比较暗,他使用了闪光灯.这样拍出来的照片().

A.反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍出来了

B.色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了

C.色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条

D.与不用闪光灯时效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物

解析照相机闪光灯的作用是在由被拍摄物体射向照相机的光太弱时,照相机以闪光照射该物体,使物体在拍照瞬间受到闪光照射,从而有较强的反射光射回照相机,从而生成物体清晰的像.

投影仪投影彩色幻灯片时,是投影仪将彩色幻灯片成像在银幕上,即投影仪投射到银幕上的不同位置处有不同的彩色的光,这些光在该位置发生漫反射,使幕前观众看到幕上各处的色彩不同而构成一幅与幻灯片相似的彩色画面.此时,若以照相机闪光灯的闪光再投射到银幕上,则银幕对照相机的闪光将同样予以反射.而闪光是白光,它均匀地照射到整个银幕上,这样将会冲淡银幕上原画面的明暗对比,使原图像模糊不清楚.若是闪光的强度比幻灯投影光的强度强很多时,则将会使原图像基本看不出来,整个银幕会呈一片白色,而白色会把银幕上的一些污渍显现出来.显然,这种情况下拍摄出来的照片,也就和上述看到的情况一样了. 应选A.

第2篇:平面镜成像原理范文

1.在物理知识方面要求。

(1)掌握光的反射定律,会用光的反射定律解释有关的现象;

(2)掌握平面镜成像的原理和规律;

(3)应用平面镜成像的规律解决一些简单的物理问题。

2.通过演示实验,概括出平面镜成像的特点,应用光的反射定律推导出平面镜成像的特点。培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的学习,培养分析、推理能力。

3.通过简单的物理问题的解决使学生理解解决物理问题的基本原理和基本方法,如何建立已知与未知和所求之间的关系。从而加深物理方法的学习。

二、重点、难点分析

1.重点是使学生掌握平面镜成像的原理及推导过程。平面镜成像的特点是解决平面镜问题的关键。平面镜成像是虚像,学生作图时要注意用虚线;平面镜成像,其像和物关于平面镜对称的含义是像正立且与物等大。

2.教学难点之一是如何澄清学生头脑中“像”的概念。要突破这一点就要让学生清楚物理中像的准确定义,生活中像、影、相又指的是什么意思。严格区分教学中的相似与物理的“相似”有什么不同。

3.教学中的另一个难点是如何应用平面镜成像的特点解决实际问题。最关键的是要抓住最简单、最基本的方法。

三、教具

1.平面玻璃,蜡烛两只(完全相同),火柴,大白纸一张(8开或更大一些),直角三角板,铅笔。

2.教学用直角三角板、直尺。

四、主要教学过程

(一)引入新课

光的反射现象和平面镜在初中物理中已经学到一些知识,今天我们来进一步研究。光的反射现象处处可见,平面镜也是日常生活中常见的物品,它们有什么特性呢?

(二)教学过程设计

1.光线和光束。

光线是利用光的直线传播而从光束中抽象出来的概念。物体发出的光束,用一条带箭头的直线来表示光的传播方向——光线。光线是光束的抽象结果,实际是不存在的,而光束是客观存在的。在画光线时注意光的传播方式用直线表示,要用实线,而光的传播方向箭头一般标在直线段的中央部分。光束可分为平行光束、发散光束、会聚光束三种情况。

2.光线传播到两种介质的分界面所发生的现象:反射和折射现象可能同时发生,也可能

只发生反射现象,但有折射现象的同时一定有反射现象,只是反射现象有时极不明显而不考虑。通过作图介绍入射点、法线、入射光线、反射光线、入射角和反射角的概念。光在介质中传播时会有能量损失(被吸收)。光在两种介质界面上发生反射或折射时也要有能量损失。

3.光的反射定律。

(1)(三线共面)。反射光线在入射光线和法线所决定的平面内;(因果关系要注意)

(2)(法线居中)反射光线跟入射光线分别位于法线的两侧;

(3)(两角相等)反射角等于入射角。(因果关系)

4.镜面反射和漫反射。

(1)镜面反射:能成虚像的反射,入射光线是有规律的,反射光线仍遵从一定规律进行排序。

(2)漫反射:入射光线是有规律的,而反射光线是无序的,不能成虚像的反射,但每一条光线都遵从光的反射定律,漫反射是由于两介质的界面不光滑平整而造成的。

5.平面镜成像。

演示在白纸中央用直尺画一条直线,然后平放在水平桌面上,在直线的一侧点一个点A,将平面玻璃垂直于纸面且与纸上直线重合放置,将一支蜡烛点燃竖直放在A处,在A点这侧看点燃蜡烛的像。将另一支未点燃的蜡烛放在直线(平面玻璃)的另一侧,缓慢移动直至未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合,好像未点燃蜡烛也燃烧起来一样。在纸上记下未点燃蜡烛的位置。在同学们都看清楚的前提下,将点燃的蜡烛熄灭。让同学讨论看到的现象,总结平面镜成像的特点。

(1)像:由物发出(或反射)的光线经光具作用为会聚的光线(或发散的光线)所形成的跟原物“相似”的图景。这里的“相似”一词与数学的相似含义不完全相同,数学中的相似是指对应处成相同的比例,而这里的“相似”有时不同对应处比例不同。例如哈哈镜中人的像与人相比相差很大,但仍认为是人的像。

(2)实像:是由实际光线会聚而形成。可用眼直接观察,可在光屏上显示,具有能量到达的地方。

(3)虚像:是实际光线的反向延长线会聚而形成,不可在光屏上显示,只能用眼睛直接观察。

关于像的概念让学生一定要很清楚,特别是要区分生活中的“像”的概念。

A.像片是物而不是“像”,画像和像片具有相同的含义。

B.照相,实质上是取得一个与人“相似”的一幅画片,只不过不是用笔画,而是通过成像的原理制作就是了。照“相”与长“相”具有相同的含义。

C.“看电影”也有人误认为是“看电像”,在初中就学过像的概念。但人们在电影院看电影是要看银幕上的图景,银幕上的图景对于底片(拷贝)来说是像的位置,像呈现在银幕上,作为物被眼晴看到,若真看“像”应眼睛向着放映机看,那是不可能的。

D.“成像是客观的,观像是有范围的”。若电影院银幕处末放银幕,放影机放影时,拷贝上的像仍呈在放银幕处。戴近视镜的同学看到的并不是真实的物,而是这些物正立缩小的虚像。

(4)平面镜成像。

A.平面镜对光的作用,只改变光的传播方向,不改变光束的性质。即平行光束经平面镜反射仍为平行光束。发散(会聚)光束经平面镜反射仍为发散(会聚)光束。

B.平面镜成像为虚像,作图时用虚线表示。

C.(将演示实验中的白纸呈现给学生,通过作图,测量得出)像点和物点关于平面镜呈面对称。

6.平面镜的应用。

(1)平面镜控制光路。

例1已知入射光线及平面镜的位置,控制反射光线。一束光线与水平成40°角射来,欲使光线沿水平方向传播,所放平面镜与水平面成____________角。答案:20°或70°。

解析:题目中只要求反射光线水平,一定要注意可能出现两种情况。一种是入射光线与反射光线之间的夹角是40°,一种是入射线与反射光线之间的夹角是140°。

例2证明:若入射光线的方向不变,将平面镜绕入射点转动θ角,则反射光线的方向转动2θ角。

证明:因为平面镜转动θ角,则法线转动θ角,当入射光线不变时,则入射角增加(或减少)θ角,由光的反射定律可知反射光线与法线的夹角也增加(或减少)θ角,则反射光线与入射光线之间的夹角增加(或减少)2θ角,即反射光线转动的角度为2θ角。

若上题改为若入射光线的方向不变,平面镜绕入射点以角速度ω匀速转动时,则反射光线转动的角速度ω′=2ω,。

(2)平面镜成像的观察。

例3一人站在湖边塔楼顶上观察空中的气球,已知楼顶离湖面高为H,人高不计。他看空中静止的气球时,仰角为30°。他看水中气球的虚像时,俯角是60°,问气球静止在湖面上方,离湖面多高?答案:2H.

解析:几何光学的突出特点是几何作图。此题作图的技巧是:先画一条水平线(在塔楼顶上)AB.A为塔楼顶端,过A点做AS直线且∠SAB=30°。过A点作垂直于AS的直线(用虚线)AS′,且SS′直线(用虚线)要垂直于AB。SS′直线交AB于C点。找到SS′直线的中点O,过O点作SS′的垂线MN,MN交AS′于D点,用实线连接AD,DS,且标明AS、AD、DC的光线箭头。如图所示,注意箭头方向不要画反,A点为观察者。过A点作MN的垂线交MN于正点。AE即为塔楼高,S′为气球S的像。SO即为所求h。

由图可知:

代入数据得

解得:h=2H

例4图2中AB表示一直立的平面镜,是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜),MN是屏,三者相互平行,屏MN上的ab表示一条竖直的缝(即a、b之间是透光的)。某人眼睛紧贴米尺上的小孔S(其位置见图),可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位,并依次写出作图的步骤。

解析:

图3作图步骤:

①作S点对AB的对称点S′,S′就是S的像点。

②连接S、a并延长,与AB交于C点。

③连接S′、C并延长,与交于一点,此点就是可看到部位的左端。

④连接S′、b并延长,与交于一点,此点就是可看到部位的右端。

上述顺序也可以是②①③④或①④②③。

图4作图步骤:

①分别作、Ma、bN对于AB的对称线、M′a′、b′N′,则就是对于平面镜AB的像,M′N′是MN对于平面镜AB的像。

②连接S、a并延长,与交于一点,并作该点对于AB的对称点,此对称点在上,是可看到部位的左端。

③连接S、b′并延长,与交于一点,作该点对于AB的对称点,此对称点也在上,是可看到部位的右端。

上述顺序也可以是①③②。

(3)平面镜与运动学的综合应用。

例题略。

(三)课堂小结

1.平面镜是一个非常重要的光学元件,在生活中应用也很广,这部分光学知识为将来的学习打下了基础。

2.几何光学的学习要突出几何作图,同学们应严格按照规范化的作图格式进行训练,紧紧抓住平面镜成像特点进行思考问题。

五、教学说明

1.将演示实验改为分组实验,效果会更好。但要掌握好教学时间。

第3篇:平面镜成像原理范文

1.平静的湖面映出岸边的景物.在这个现象中“平静的湖面”相当于( )

A.凸透镜 B. 凹透镜 C. 平面镜 D. 凹面镜

2.光使世界绚丽多彩,人们的生活更离不开光。关于光现象,下列说法错误的是

A.用玻璃三棱镜可以使太阳光发生色散

B.柳叶呈现绿色是因为它只反射绿光

C.光在银幕上发生漫反射时反射角小于入射角

D.家里的穿衣镜所成的像是正立的虚像

3.(2分)如图是丰子恺的一幅漫画,画中配诗“临水种桃知有意,一株当作两株看”.其中呈现的光学现象是()

A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散

4.光的世界是丰富多彩的,关于以下光现象,说法正确的是()

A. 小孔成像利用了光的反射

B. 游泳池注水后,看上去好像变浅了,这是光的色散

C. 人能看到物体,是因为从人眼发出的光照到了物体上

D. 太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这是光的色散

5.炎热的夏天,树荫下比太阳下要凉快得多,人们总喜欢在树荫下乘凉.树荫的形成是由于()

A.光的折射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散

16.如图所示的四幅图片中,其中一幅所反映的光学原理与其它三幅不同的是

7.如图所示的四种光现象中,由于光的反射形成的是()

8.常言道,水火不相容,但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火,这个器件相当于下面的

A.平面镜

B.凸面镜

C.凸透镜

D.凹透镜

9.我国经常提到的像:①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像 ⑤汽车观后镜中的像,其中

A.属于实像的是①②③

B.属于虚像的是②③④

C.由于反射而成的像是②⑤

D.由于折射而成的像是①③④

10.每年5月份,我省一些地区的农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气质量造成了严重的污染,威胁到人的健康,还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理,今年省气象局利用了高科技帮手,通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据是 ( )

A.对焚烧源进行拍照,从照片上直接看到焚烧源

B.监测焚烧源产生的烟雾,从烟雾的多少来确定焚烧源

C.监测焚烧源的颜色,从遥感照片的颜色来确定焚烧源

D.监测焚烧源的温度,通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源

二、填空题

11.如图是简易天文望远镜内部结构.远处的物体经过物镜成一个________________的实像,落在目镜________________的位置;这个实像经过目镜成一个正立________________像.如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的________________(选填“近视”或“远视”)镜片来代替.

12.生物课上,同学们利用显微镜观察洋葱表皮细胞时,调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮,是利用光的________________现象;能够观察到洋葱表皮细胞清晰的像,是利用光的________________现象,洋葱表皮细胞通过物镜成________________像,此像通过目镜又成________________像.(后两空填“虚”或“实”)

13.光在真空中的速度最快,是 km/s,入射光线与平面镜的夹角是35°,则入射角是 度,入射光线与反射光线的夹角是 度。在生活中经常提到的“影”与我们所学到的光学知识有关,例如,水中倒影和立竿见影中的“影”,前者是由 形成的,后者是由 形成的。

14.人眼是世界上最精密的________(填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”),晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,只有成像在视网膜上才会看清物体。小莉看不清黑板上的字,她向黑板靠近几步就看清了,说明她是______(填“近视”或“远视”)眼。如果小莉仍坐在原位,为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上,她应该配戴适当度数的______透镜制作的眼镜来矫正视力。

15.红外线具有_________效应,紫外线最显著的性质是____________________.对于验钞机、电视机遥控器、响尾蛇捕食和医院诊断病情用的B超来说,其中属于紫外线应用的是______________。

16.当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光________(选填“反射”或“吸收”),白条纹将光________(选填“反射”或“吸收”),再通过电脑解码就可以获取考生相关信息.

三、实验题

17.下面是晓婷同学设计的探究“光的反射定律”和“平面镜成像特点”的实验过程.

(1)如图,为了探究“光的反射定律”,晓婷将一张白纸B放在水平桌面上,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着   (选填“A”或“B”)照射,并记录下了反射角和入射角的度数如下表.通过表格中的数据可得到的结论是   .

入射角 15° 30° 60°

反射角 15° 30° 60°

(2)为了探究“平面镜成像特点”,她将平面镜换成了   ,并取来了两个   的蜡烛.在实验过程中,随着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛   (选填“仍然重合”或“不再重合”),此时所成的像与物大小   (选填“相同”或“不相同”).

18.(4分)小明进行“视力的矫正”探究活动,他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图(甲)在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像,拿开眼镜后,光屏上的像变得模糊了.

⑴小明为了使光屏上的像重新变得清晰,在不移动光屏和凸透镜位置的前提下,他应该 (将蜡烛靠近透镜移动/将蜡烛远离透镜移动),如果他不戴眼镜看书,应该将书 (填“靠近”或“远离”)眼睛.

⑵如图(乙)所示的四幅小图中,正确表示近视眼成像情况的 图,其矫正做法是 .

四、计算题

19.互联网发送电子邮件是通过光在光缆中来传播信息的,若光在光缆中传播速度为3×108m/s,地球周长约为4×105km,电子邮件在光缆中绕一周大约需多长时间?

五、简答题

20.如图为一利用红外线工作的防盗报警器,其原理是:红外发射器发出一束较强的红外线,红外接收器可接收红外线,当盗贼遮挡在AB间,即挡住红外线,此时红外接收器无法接收到红外线,便驱动喇叭报警,从而达到防盗的目的.

(1)该原理说明:①红外线_____(是/不是)沿直线传播的. ②红外线_____(能/不能)穿透人体.

(2)红外线看不见,摸不着,你怎样才能证明红外发射器和接收器间是否有红外线?

请简述:_____________________________________________________________参考答案及解析

1.C

【解析】

试题分析:平静的水面如同平面镜,岸上的景物在平静的水面成像,根据平面镜成像特点:平面镜成的是虚像;像与物体大小相等;像与物体到镜面的距离相等;像与物体的连线与镜面垂直。所以平面镜成正立等大的虚像,岸上的景物在平静的水面成正立等大的虚像。

考点:平面镜成像

2.C

【解析】

试题分析:A牛顿用玻璃三棱镜使太阳光分解成七种色光的现象叫光的色散,答案正确,不符合题意。

B不透明的物体只反射与之颜色相同的光,柳叶呈现绿色是因为它只反射绿光,答案正确,不符合题意。

C光在银幕上发生漫反射时也遵循光的反射定律反射角等于入射角,答案错误,符合题意。

D家里的穿衣镜所成的像是正立的等大的虚像答案正确,不符合题意。

故选C

考点:光现象

3.B

【解析】

试题分析:诗句“临水种桃知有意,一株当作两株看”中的“一株当作两株看”是桃树在水中成像,水中的像和真实的桃树一共两株,是平面镜成像,属于光的反射现象。正确的选择是B。

考点:光现象

4.D

【解析】

试题分析:A、小孔成像利用了光的直线传播,A说法不正确,不符合题意;B、游泳池注水后,看上去好像变浅了,这是光的折射造成的,B说法不正确,不符合题意;C、人能看到物体,是因为物体发出或者反射的光进入了我们的眼睛,C说法不正确,不符合题意;D、太阳光通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这是光的色散现象,D说法正确,符合题意.答案选D.

考点:光直线传播的应用;光的折射;人眼看物体的原理;光的色散

5.C

【解析】

试题分析:光在同种均匀介质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.太阳光被树叶遮挡后无法继续传播,在太阳光没有直接照射到的位置形成了一个相对较暗的区域,就是大树的影子,树荫是由于光的直线传播形成的.对照各选项,C符合题意,选填C。

考点:光现象原理

6.C

【解析】

试题分析:A.渔民插鱼时,瞄准下方插鱼,是因为光从水中斜射到空气中发生折射使人看到偏高的虚像,B.放大镜是凸透镜,凸透镜成像时是光的折射;C.湖中的倒影是光的反射形成的虚像;D.水碗中的筷子看起来折断了,是光的折射;所以C选项与其他选项光学原理不同;答案选C.

考点:光的反射;光的折射现象及其应用

7.C

【解析】

试题分析:

光的直线传播、光的反射、光的折射是光的三种现象。此题中的“手影”是光的直线传播现象,“小孔成像”也是光的直线传播现象;桥在水中的倒影是光的反射现象;直的花茎“错位”了是光的折射现象。故选C。

考点:光现象

8. C

【解析】

凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜的材料可以是玻璃、水、冰或其他透明物质,尽管材料不同,但对光线都有会聚作用.透明冰块磨制成一个光学器件,光线可以透过;可以取火是因为这个光学透镜可以会聚光线,凸透镜又叫会聚透镜.

9. C

【解析】

①小孔成像是由光的直线传播形成的实像.

②平面镜成像是由光的反射形成的虚像.

③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像.

④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像.

⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像.

其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④.故选C.

10.D

【解析】

试题分析:焚烧秸秆时温度较高,温度越高的物体向外辐射的红外线越强,卫星监测地球表面的红外线强度可以有效监控和治理。

考点:红外线的应用 11. 倒立、缩小 焦距内 虚 远视

【解析】

望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立虚像,因远视眼的镜片是凸透镜,所以想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视镜片来代替.

故答案为:倒立、缩小;焦距内;虚;远视.

12. 反射 折射 实 虚

【解析】

(1)显微镜视野亮度的调节:光线强时,用小光圈、平面镜调节;光线弱时,用大光圈、凹面镜调节.如果在光线条件较差实验室里使用显微镜,应该使视野变亮,故用大光圈、凹面镜调节;因此调节反光镜将洋葱表皮细胞照亮,是利用光的反射现象;

(2)当能够观察到洋葱表皮细胞清晰的像,是利用光的折射现象,洋葱表皮细胞通过物镜成倒立放大的实像,此像通过目镜又成正立放大的虚像.

故答案为:反射;折射;实;虚.

13.3×105 55 110 光的反射 光的直线传播

【解析】

试题分析:光在真空中的传播速度c=3×105 km/s;入射角为入射光线与法线的夹角,入射光线与镜面夹角35°时,入射角为90°-35°=55°;则反射角为55°,入射光线与反射光线的夹角为110°;水中的倒“影”指物体通过水面所成的像,是光的反射形成的,立竿见影中的“影”指影子,是由于光的直线传播形成的。

考点:光现象

14.照相机;近视;凹

【解析】

试题分析:人眼中的晶状体形状中间厚,边缘薄,相当于凸透镜.晶状体把光线会聚到视网膜上,成一个倒立缩小的实像,相当于一台小型的照相机.近视眼的晶状体把光线会聚在视网膜之前,可以看清近处的物体,但远处的物体则看不清.需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像.故答案为:照相机;近视;凹.

考点:近视眼的成因与矫正办法;眼睛及其视物原理

15.热 使荧光物质发光 验钞机

【解析】

试题分析:红外线具有热效应,可以用来取暖,例如浴室内的红外线取暖灯.紫外线可以用来验钞,它和红外线的特点是不同的,所以使用范围也就不同.B超是利用超声来进行工作的.红外线具有热效应,响尾蛇就是通过这一特点来跟踪食物,进行捕食.紫外线可以使荧光物质发光,所以可以用来做验钞机.B超是利用超声波来工作的,和红外线、紫外线无关.

考点:红外线、紫外线

16.吸收;反射

【解析】

试题分析:透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;它能透过什么颜色的光就呈什么颜色.不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光.故黑条纹将光吸收,白条纹将光反射.

考点:物体的颜色

17.(1)B;反射角等于入射角;(2)透明的玻璃板;等大;不再重合;相同

【解析】

试题分析:

(1)探究“光的反射定律”的实验过程,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着B照射到平面镜上,则入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现.通过表格中的数据可得到的结论是反射角等于入射角;

(2)为了探究“平面镜成像特点”,她将平面镜换成了透明的 玻璃板,用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体;

选取两支完全相同的蜡烛,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,便于比较物像大小关系.在实验过程中,随着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛 不再重合,此时所成的像与物大小相同.

考点:光的反射定律,平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案

18.(1)将蜡烛靠近透镜移动 靠近;(2)A、C.

【解析】

试题分析:(1)拿走眼镜后,就是近视眼:像成在了视网膜的前方,只能看清近处的物体.要想成清晰的像,应减小物距.将蜡烛靠近透镜移动,他不戴眼镜看书,应该将书靠近眼睛.(2)近视眼是由于像成在了视网膜的前方,是A图,近视要用凹透镜来矫正,是C图.

考点:近视眼的形成及配镜

19.解:

【解析】略

20.(1)①___是 . ②___不能 ;(2) 把温度计放在红外线发生器与接收器之间,观察温度计示数变化,若示数明显升高则说明有红外线,反之则没有红外线。(做法合理即可) 。

【解析】

试题分析:红外线属于不可见光,在均匀的介质中沿直线传播;根据题意,可知红外线是沿直线传播的;当盗贼遮挡在AB间,即挡住红外线,此时红外接收器无法接收到红外线,说明红外线不能穿透人体;证明红外线的存在可以通过把温度计放在红外线发生器与接收器之间,观察温度计示数变化,若示数明显升高则说明有红外线,反之则没有红外线。

第4篇:平面镜成像原理范文

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。如果反射光线是平行光线的话,平面镜不成像(不论是虚像还是实像)。

二、凸透镜

凸透镜对光有会聚作用,但不等于说经凸透镜折射后的光线一定是会聚光线。

1.对平行光线的折射

2.对发散光线的折射

如将点光源放在凸透镜焦点外(u>F)、焦点上(u=F)、焦点内(u

矫正远视眼要配戴凸透镜,实际上被观察的物体光经凸透镜成虚像,其光路就是图5C,由于出射光线的发散程度降低(相当增加物距),使图5C中出射光线经晶状体折射后成像于视网膜上。

3.透镜对会聚光线的折射

会聚光线经凸透镜折射后,折射光线仍是会聚光线,如图6所示。出射光线的会聚程度较入射光线为大,成像过程为虚物成实像。近视眼患者戴上凸透镜的眼镜看不清远处景物,可以从图6见端倪。

三、凹透镜

凹透镜对光有发散作用,但也不等于说经凹透镜折射的光线一定是发散光线。

1.对平行光线的折射

2.对发散光线的折射

点光源发出的发散光线经凹透镜的折射后是发散程度更大的发散光线(相邻两束光线夹角增大),不论点光源的物距长短如何,都是这个结果。如图8所示。所以物体经凹透镜或正立的缩小的虚像(在图8中仅能看到像距小于物距,像是虚像,正立的缩小的特征不能表示出)。矫正近视要配戴凹透镜,实际上是被观察的物体,光经凹透镜成的虚像,使其离晶状体的距离比实际的物体为近,该虚像经晶状体成实像于视网膜上。

3.对会聚光线的折射

根据会聚光线会聚程度的不同,又可分为三种情况。(1)会聚光线的延长线相交于凹透镜焦点时,折射光线为平行光线。(2)会聚光线的延长线相交于虚焦点以内

的一点时,折射光线为会聚光线。(3)会聚光线的延长线相交于虚焦点以外的一点时,折射光线为发散光线。这三种情况分别如图9中A、B、C所示。然而可以肯定的是,由于凹透镜的发散作用,出射光线的会聚程度都较入射光线的会聚程度变小,即较前远离了主光轴。

本案例的第三种情况早在1609年就应用于伽利略自制的望远镜(苏科版8年级上册物理第四章第四节作了介绍),远处物体射来的光线便经物镜(凸透镜)成像后的会聚光线经目镜(凹透镜)折射后成发散光线,最后成正立的虚像,像较物变近了,看上去大了、清晰了。

需要强调的是光路可逆原理适用于光发生反射或折射的全过程,本文中各附图都可将出射光线的箭头调节调向变成入射光线,将原入射光线的箭头调向就成新的

入射光线。尤其要注意图2跟图3,图4A跟图5B,图5C跟图6,图7跟图9A,图8跟图9B,它们的“基图”是同宗的。

总之,我们要辩证地分析平面镜对光线无聚散作用,凸透镜对光的会聚作用,凹透镜对光的发散作用,要将出射光线跟入射光线作对比才能正确得出结论,不能只看表面不看实质,将会聚作用与会聚光线,发散作用与发散光线混为一谈。同时实像一定由会聚光线形成,可以用光屏接收再用眼睛观察,虚像由发散光线形成,可以用眼睛观察,平行光线不能成像。除了实物成像外,还有虚物成像,所谓虚

第5篇:平面镜成像原理范文

[关键词]光干涉甲烷测定器;干涉条纹;常见问题

中图分类号:TH744.45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0338-01

光干涉甲烷测定器是气体成分定量分析的携带式仪器,也是一种光学仪器,每天都在煤矿井下使用,井下条件十分恶劣,因其使用频繁,仪器很容易被振动和碰撞,保养不善,易出故障。结合近几年的工作经验浅谈一下光干涉甲烷y定器的干涉条纹常见故障及维修。为便于对该仪器在使用中存在问题的分析与处理,必须了解仪器的光学系统,它的光学系统如图1:

由光源1发出的光线经聚光镜2和狭缝3到达平面镜4,再经平面镜的反射与折射通过空气室5和甲烷室6产生干涉条纹,最后经由折射棱镜7与反射棱镜8通过物镜9,最后进入望远镜系统10,在分划板上产生清晰明亮的干涉条纹。

在实际维修和使用中,理解测定器光干涉的原理、传播的线路,对于日常工作的开展,能起到积极有效的作用。

一、光干涉条纹间距变化的产生

在测定器的内部靠近光源的位置,有一块光学元件平面镜,这块平面镜我们通常称为平行玻璃,平面镜与其配套的底座固定在仪器本体上,光线通过聚光镜后以45°的交角射向平面镜,同时使镜身向后倾斜约55′利用光的反射和折射原理产生两条平行光束,达到光干涉的条件。

干涉条纹间距的宽度与平行光束的间距d、屏与狭缝的距离L有关,距离L默认为不变化;间距d会根据倾斜角55′的改变而变化,为使条纹间距宽度达到要求,平面镜不得移动,一旦移动将使交角45°和倾斜角55′改变,光线反射后不能进入气室或造成干涉条纹消失或干涉条纹宽窄发生变化。当平面镜体和底座与仪器本体的倾角远小于55′时,这时对甲烷气室加压,条纹间距变宽,无法读数。如果倾角远大于55′时,则条纹间距变窄,加压则与前面相反,合理地减小或增大底座与本体的倾角,可调整条纹间距的宽度。

二、干涉条纹间距大小的确定

取量程为(0~10%)且气室长度=120mm的甲烷测定器为例,在20℃、101325Pa时,可见光平均波长为0.00058mm,甲烷气体折射率为1.000412,空气折射率为1.000274,带入公式(1)和(2)中,可知当k分别取……时,如将第一条干涉条纹(第一条亮纹)对准光干涉甲烷测定器分划板中的零刻度线,则第二条干涉条纹对应甲烷含量为1.75%的刻度线,第三条干涉条纹对应甲烷含量为3.50%的刻度线,第四条干涉条纹对应甲烷含量为5.25%的刻度线,第五条干涉条纹对应甲烷含量为7.00%的刻度线。

在调校量程为(0~10%)测定器的基本误差时,可参照上述原理,将第一条干涉条纹调至与分划板零位刻度线重合,如第五条干涉条纹与7.00%的甲烷含量刻度线重合,则确定其示值误差合格。

三、干涉条纹常见问题处理

通过对测定器光干涉原理分析理解,在调校光路过程中,干涉条纹在加压后出现条纹向相反方向移动,则可判定平面镜倾斜角向前,调整平面镜倾斜角即可解决。改正条纹的倾斜可将折光棱镜绕大面的法线旋转,因棱镜的旋转,使两条出射光线不但改变水平方向的分离量,同时亦改变了垂直方向的分离量,因而不但条纹的倾斜发生变化,亦改变了条纹的宽度。在修理条纹倾斜的仪器时,实际可以修磨折光棱镜座的底面左、右方向磨),这样可使棱镜绕大面法线旋转。然后再修磨平面镜底座调正条纹宽度即可。

分划板上成像不清晰或干涉条纹间的宽窄不符合要求,调节物镜的前后位置改变成像距离L可在小范围内调节光干涉条纹之间的宽窄,向光来的方向移动可以使条纹间距变宽,反之移动条纹间距变窄,同时成像清晰度改变。

当气样室加压后,干涉条纹显得很不清晰,条纹颜色变成灰黄,亮度也明显下降。出现这种情况有以下原因:(1)折光棱镜座平行度不好;(2)平面镜平行度不好,折光棱镜90°不好;(3)光源灯泡表面不好;(4)气室底垫高度不合适。根据上述原因可以逐项排除并由简到繁的进行,找出具体原因后,可更换零件。气室底垫高度不合适,如果底垫高,可在平台上用水磨砂纸将它磨到合适为止或更换新气室,如底垫低更换气室即可。

通过对光干涉甲烷测定器原理的分析,能帮助我们解决有时难以处理但实际较常出现的问题,这些问题的处理,确保了测定器调校工作的顺利完成。

四、结语

综上所述,以上关于光干涉式甲烷测定器干涉条纹的基本概念,以及方法,是根据实践经验得出,并且操作简便、快速,是处理干涉条纹出现各种问题的有效解决方法。保证光干涉式甲烷测定器的数据准确,才能确保煤矿及时采取合适的方案应对瓦斯,保证矿井安全生产。

参考文献

第6篇:平面镜成像原理范文

1.提出问题;平面镜成的是实像还是虚像?是放大的还是缩小的像?所成的像的位置是在什么地方?

2.猜想与假设;平面镜成的是虚像.像的大小与物的大小相等.像与物分别是在平面镜的两侧.

3.制定计划与设计方案;实验原理是光的反射规律.

所需器材;蜡烛(两只),平面镜(能透光的),刻度尺,白纸,火柴,

实验步骤;一,在桌面上平铺一张16开的白纸,在白纸的中线上用铅笔画上一条直线,把平面镜垂直立在这条直线上.

二.在平面镜的一侧点燃蜡烛,从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像,用不透光的纸遮挡平面镜的背面,发现像仍然存在,说明光线并没有透过平面镜,因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚,是虚像.三.拿下遮光纸,在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛,当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时,可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了.说明背后所成像的大小与物体的大小相等.

四.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置,移开平面镜和蜡烛,用刻度尺分别量出白纸上所作的记号,量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛(即像)到平面镜的距离.比较两个距离的大小.发现是相等的.

第7篇:平面镜成像原理范文

关键词:平面镜成像 科学探究 点拨指导

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(c)-0110-01

实施新课程以来,科学探究被纳入课程标准的重要内容,既是学生的学习目标,也是重要的教学方式,得到一线教师的高度重视和认可。但很长一段时间以来,也确实遇到诸多问题,常常感到困惑。比如:教学器材不足;实验探究影响教学进度;能否用多媒体取代探究实验等等。其中我感觉最大的问题还是对学生进行实验时的组织和管理,即如何指导学生进行科学探究,提高探究效果?下面我以《平面镜成像》一课为例,说明我在指导学生探究实验时的一些思路和做法,与同行交流。

本节的重点内容是通过科学探究了解平面镜成像特点,难点是了解平面镜成像的原理,知道平面镜所成的像是虚像。为了突出重点,突破难点,我这样设计本节教学流程。

1 引入新课

出示一面较大的镜子,和同学们一起玩“照镜子”的游戏,边游戏,边说明:我们经常照镜子,在镜子中会看到一个一模一样的自己。镜子中的“自己”是我们的像,那么平面镜成像有什么特点?为什么会成像?本节课我们一起来进行探究学习。这样设计目的是:由学生熟知的生活现象入手,让他们感受到物理知识就在身边,激发他们的探索兴趣,明确学习任务。

2 组织探究

组织探究不等于直接放手让学生操作。而是由问题入手,让学生明确探究目的,理清基本探究思路。具体环节如下。

2.1 提出问题

根据刚才我们照镜子的感受及生活经验,你发现平面镜成像的大小、位置跟物体的大小、位置变化有什么关系呢?

2.2 学生经过讨论、归纳提出猜想

(1)像与物左右相反;(2)物体离平面镜越近像越大;(3)像与物到平面镜的距离相等。

大家的猜想丰富多彩,教师及时给予鼓励并说明:由于时间所限,本节我们主要探究平面镜所成的像与物到镜面的距离关系;像与物的大小关系,使学生明确探究目标。

2.3 设计实验

围绕探究目标,引导学生设计实验方案。实验器材:平面镜,两支相同的蜡烛,火柴,玻璃板,刻度尺,白纸。然后师生共同讨论器材的作用及选择:(1)既有玻璃板又有平面镜,选择哪一个?(2)两支相同的蜡烛有什么作用?(3)学生带着这些问题阅读教材,明确以下问题:第一,如何确定像的位置?把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像完全重合,这个位置就是像的位置。第二,怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合?在玻璃板的前面左右移动头部,直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止。在学生阅读过程中会独立解决这些问题。第三,实验时,为什么要用玻璃板而不用平面镜?教师提示学生动手操作,分别去确定平面镜和玻璃板中像的位置。实验过程中学生会发现,看不到平面镜后面的蜡烛,无法知道它是否与像完全重合,所以不用平面镜。而使用玻璃板成像时,可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,所以使用玻璃板。第四,引导学生:多次实验,使结论具有普遍性,从而培养学生的科学态度。

通过讨论,归纳出基本操作步骤。

2.4 进行实验

实验前教师应强调操作要领:玻璃板一定要竖直放置,且注意轻拿轻放。基本探究:保证大多数学生都能自主完成:确定像的位置;观察像的大小;测量像与物到镜面的距离。教师要注意巡视,随时发现操作中存在的问题,并及时纠正。也可能会发现一些有创新性的操作,要给予鼓励,并在评估交流中向大家进行推荐,讨论,培养同学们的创新性思维。展示各学生小组的实验记录和数据,各小组派代表分析数据,得出结论。即:(1)像与物大小相同,像与物到镜面距离相等,像与物的连线与镜面垂直。(2)深入探究:关于虚像的认识:观察到像后,在镜子后面放一张白纸,纸上会出现物体的像吗?这种不能用白纸(相当于光屏)来呈接的像我们称之为虚像,先让学生对虚像有初步的认识。

2.5 归纳实验结论

像与物大小相同,像与物到镜面距离相等,像与物的连线与镜面垂直,平面镜所成的像是虚像。

2.6 交流评估

你在实验中遇到哪些问题?鼓励有创意的实验操作。

3 课后反思

长期以来,实验教学最令我们头痛的问题是:学生实验时由于好奇和兴奋,总是急于操作,常常忽略很重要的细节问题,导致实验目的不明确,过程不顺利,表面热热闹闹,吵吵嚷嚷,实际收获甚少,也给教学组织和管理造成障碍,导致有的教师畏惧探究实验,用演示代替分组探究,或用多媒体课件进行模拟实验,这样做违背了新课标的初衷,与新课程改革背道而驰。

为避免以上问题,提高实验探究的有效性,我认为可以采取以下措施。

3.1 精心设计教学环节

从教学情境的创设入手,思考课堂上需要提出哪些问题引导学生思考?如探究物质种类与吸收热量的关系实验,教师提出:所选用的两杯液体应满足什么条件?实验中应观察比较的是什么?这样有利于启发学生思考,使他们明确选择器材的理由,实验操作的方法及原因,从而培养学生良好的思维和实验习惯。

引导学生充分讨论,大胆猜想:提出问题之后,引导学生合理猜想,但猜想不是一带而过,可有可无,要对学生的猜想充分归类,筛选,使他们弄清楚哪些猜想与提出问题紧密相关,怎样围绕问题进行猜想。这些都在引导学生形成正确的思维方式,也为后面的实验操作提供明确的思路,提高探究效率。

保证足够时间,充分思考:实验过程不仅是动手操作的过程,更重要的要动脑思考,不要忙于完成实验操作,急于得出结论,而要引导学生明确每一步的意义及相互关系,促进学生形成良好的思维习惯,总结实验方法。

3.2 点拨到位,保证实验效果

实验过程中,学生难免会遇到各种各样的问题,教师应巡视了解他们操作情况,针对问题及时点拨,使他们明确存在偏差的原因,及时调整,而不是绝对放手,毫无目的地进行无意义的探究。

3.3 循序渐进,以培养能力为最终目标

科学探究是一个循序渐进的过程,要根据学生的年龄特点,生活经验,学习能力及思维基础,努力培养他们的科学态度,创新精神,养成良好的实验习惯,使他们更多地体验到科探究的乐趣,增强学习兴趣。因此,我们在教学中不断总结,不断反思,转变观念,纠正教学中的偏差,完善实验教学,提高教学效果。

参考文献

[1] 杨宝山.课程标准2011导读与教学实施[M].北京:北京理工大学出版社,2012,6.

[2] 贾慧清.科学探究中存在的问题[M].全国教师继续教育网讲座.

第8篇:平面镜成像原理范文

关键词:迁移;光学;幻灯机;凸透镜;平面镜;参照物

迁移,即一种学习对另一种学习的影响,它广泛地存在于知识、技能、态度和行为规范的学习中。科学教育应注重学生学习过程中对已有知识的迁移,拓展思维深度、提升思想高度、延伸思维广度、增加思维速度。下面是我在教学中针对学生的问题应用知识迁移来解决的两个实例。

实例1:

我们知道,平面镜成像是光的反射形成的虚像,反射光线是发散的,并不会聚,其反向延长线通过像点;而如果物体处于凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间时成倒立、放大的实像,折射光线是会聚的。学生问过我这么一个问题:“幻灯机的结构中既有凸透镜又有平面镜,光线先经过凸透镜的折射再经过平面镜反射后是否能会聚呢?”当然,事实上是会聚的,否则不可能呈现在光屏上,但又如何解释呢?下面这道题目可以给我们一点启示。

例.如图1a、b、c三条光线会聚于P点,若在a、b、c相交P点之前任意放一平面镜,则( )

A.三条反射光线可能相交于一点,也可能不相交于一点

B.三条反射光线一定不会相交于一点

C.三条反射光线一定相交于一点

D.三条反射光线的延长线相交于镜后的一点

此题通常采用如下思路解决:若平面镜前有一点光源S,发出光线经平面镜反射,其反射光线反向延长线通过像点S′(如图2)。那么,根据光路的可逆性原理,射向P点的光线,经平面镜反射其反射光线一定交于一点(如图3)。

运用上题思路可以解决幻灯机的问题:

迁移:现有一点光源A处于凸透镜一倍两倍焦距之间时,它所发出的光线经过凸透镜折射后在两倍焦距外聚焦于一点A′(如图4),根据上述结论,在折射光线相交前放置一块平面镜反射,其反射光线也一定聚焦于一点(如图5)。

这样我们就可以解释幻灯机中光线先经过凸透镜折射再经过平面镜反射后能够会聚成实像。

实例2:

例.在利用光具座做“研究凸透镜成像”的实验时,某同学只能在光屏下边缘看到一个残缺的像,如果不改变凸透镜和光屏的位置,只移动烛焰,欲使像移到光屏的中央,应将烛焰向____移。

凸透镜成实像时,像是倒立的,所以当烛焰的像成在光屏下边缘时,将烛焰向下调节,烛焰的像向上移,能移到光屏的中央。

深入思考一下,要将像移到光屏中央,除了将烛焰向下调节之外还有哪些方法呢?还可以调节光屏或者凸透镜,那么如何调节凸透镜呢,向上调节还是向下调节?我们可以看到,当凸透镜向上移动时,点光源S所成的实像S′向上移动(如图6)。

所以向上调节凸透镜也能将像移动到光屏中央。不过,对于这个问题我们还可以换个角度思考。

迁移:保持凸透镜和光屏不动,向下调节烛焰可将烛焰的像向上移动到光屏中央,相当于以烛焰为参照物,向上调节凸透镜,所以当烛焰不动,向上调节凸透镜也能将像移动到光屏中央。

这样,通过把力学中参照物的概念迁移到凸透镜成像的学习中,就将调节烛焰和调节凸透镜这两种方法联系起来了,这两种方法在本质上是相同的。运用类似的思想方法还可轻松解决下题。

例.在凸透镜主轴上的一物点P,物距大于焦距,如果沿直径对称切除透镜很小一部分,如图7所示,再把上下半截透镜向原主轴位置合拢,则成像情况和原来相比

( )

A.相同

B.成两个像,上半截透镜A成像点上移,下半截透镜B成像点下移

C.不能成像

D.成两个像,上半截透镜A成像点下移,下半截透镜B成像点上移

第9篇:平面镜成像原理范文

一、根据光的直线传播规律作图

例1 如图1所示,某同学用两个硬纸筒探究小孔成像.请在图1中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B′(要求标出A′、B′).

分析 由于小孔成像是光在空气中沿直线传播形成的,所以根据光的直线传播知识可作出小孔成像的光路图.

步骤 (1)连接AO和BO分别交屏于点A′和点B′;(2)然后连接A′B′,即为蜡烛AB在屏上所成的像A′B′.

答案 如图2所示.

点拨 由于光在同一种均匀介质中传播的方向是直的,所以逆着光的传播方向可以确定发光位置;顺着光的传播方向可以确定被光照亮的范围或光斑大小;当光的传播受阻后,利用光的直线传播特性可以确定“影”的长短或区域.

二、根据光的反射定律作图

例2 如图3所示,有束入射光线AO经平面镜反射后沿OB的方向射出,请作出平面镜的位置.

分析 根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置,再过入射点作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置.

步骤 (1)先作出反射光线与入射光线的夹角∠AOB的平分线OE;(2)然后再过入射点O作法线OE的垂线,即为平面镜的位置.

答案 如图4所示.

点拨 根据反射定律作图时首先得理解定律内容,完成的图中应包括反射面、入射点、法线、入射光线及反射光线等基本作图元素,且入射光线与反射光线关于法线是对称的,只是所标注的表示光线传播方向的箭头指向有所不同.需要注意的是此种方法作图所用线条种类较多:用带箭头的实线表示入射光线或反射光线,用虚线表示法线,实线(一旁标上短斜平行线)表示反射面.

三、根据平面镜成像特点作图

例3 如图5所示,一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线.(保留辅助线)

分析 题中没有一条光线,乍看无从下手.其实,假如我们在A点向平静的水面(相当于平面镜)观察,就会感觉到光是由水面(平面镜)下的光源沿直线射出来的.所以根据平面镜成像特点,可先找到光源在镜中的虚像,由此虚光源“射出的光”总有一根是过A点的,这就方便地确定了由光源B射出,过A点的反射光线.

步骤 (1)过光源B点作关于水面的对称点B′(即像点);(2)连接B′A,交水面于O点,再连接BO,标上箭头,即作出相应的反射光线和入射光线.

答案 如图6所示.

例4 在图7中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像M′N′.

分析 平面镜成像的特点是像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称.根据平面镜成像的对称性,作出两个端点M、N的像点,连接像点即为物体MN在平面镜中的像.

步骤 (1)作端点M关于平面镜的对称点M′即为像点;(2)作端点N关于平面镜的对称点N′即为像点;(3)连结M′N′,即为物体MN在平面镜中所成的像.

答案 如图8所示.

点拨 平面镜成像作图的方法是根据平面镜成像特点进行的.由于像与物关于平面镜是对称的,所以可以通过对称作图的方法确定物体在平面镜中所成虚像的位置.需要注意的是此种方法作图不涉及任何光线,所以作图所用线条都不带箭头,有时在虚像上标注的箭头仅为了表示像与物的正、倒关系;此外为区分像的虚实,规定用虚线表示虚像.

四、根据光的折射规律作图

例5 如图9所示,一束光射向一块玻璃砖,画出这束光线进入玻璃砖和离开玻璃砖后的径迹(注意标出法线).

分析 入射光线AO通过玻璃砖在玻璃砖的上、下两个表面都会发生折射.由于玻璃砖的上下表面是平行的,因此图10中的∠2=∠3,即光由空气斜射入玻璃砖时的折射角(∠2)等于光由玻璃砖斜射入空气时的入射角(∠3).根据光路的可逆性可知,此时光由玻璃砖斜射入空气的折射角(∠4)应等于光由空气斜射入玻璃砖时的入射角(∠1),即最终的折射光线O′B应平行于原入射光线AO.

步骤 (1)根据入射光线AO确定入射点O;(2)过入射点O作玻璃表面的垂线即法线NN′;(3)根据光从空气斜射入玻璃中时折射角小于入射角,作出折射光线OO′;(4)由光线OO′斜射入空气中确定入射点O′;(5)过入射点O′作玻璃表面的垂线即法线MM′;(6)作平行与原入射光线AO的光线O′B,即为最终的折射光线.

答案 如图10所示.

例6 如图11所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜(图中未画出)上的O点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点.请画出平面镜并作出光从O点传播到B点的光路图.

分析 根据光从空气斜射入水中,折射光线偏向法线方向,折射角小于入射角,在水所成的虚像在物体的上方,连接虚像与反射点,从而确定光从空气斜射入水中时的入射点.再根据反射光线和入射光线的夹角平分线可画出法线,然后由法线垂直于平面镜,来确定平面镜的位置.

步骤 (1)在B点的正上方找一点B′,连接OB′与界面的交点,即为反射光线射到水面的入射点D;(2)作∠COD的角平分线即为法线,然后作法线的垂线即为平面镜的位置,连接DB即为光从O点传播到B点的光路图.

答案 如图12所示.

点拨 根据光的折射规律作光的折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据折射角与入射角的关系作出入射光线或折射光线.当光发生折射时,注意是处于空气中的那个角度较大.

五、根据透镜对光的作用作图

例7 如图13所示,SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴,SB过左焦点,请画出这两条光线通过凸透镜后的出射光线(注意标出箭头方向).

分析 本题是依据凸透镜对光线的作用作图.关于凸透镜的作图主要抓住三条特殊光线:①平行于主光轴的光线折射后会聚于焦点;②通过光心的光线传播方向不改变;③通过焦点的光线折射后平行于主光轴射出.

步骤 (1)作平行于主光轴的光线SA经过凸透镜折射后会聚于焦点F;(2)通过焦点F的光线SB经过凸透镜折射后平行于主光轴射出.

答案 如图14所示.

例8 如图15所示,作出光线通过凹透镜的光路(保留必要的作图痕迹).

分析 本题是依据凹透镜对光线的作用作图.关于凹透镜的作图主要抓住三条特殊光线:①平行于主光轴的光线折射后其反向延长线通过虚焦点;②射向另一侧虚焦点的光线平行于主光轴射出;③通过光心的光线传播方向不变.

步骤 入射光线平行于主光轴,则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过虚焦点F.

答案 如图16所示.

点拨 在作透过透镜的三条特殊光线作图的规律是:过光心的光线传播方向不变;平行于主轴的光线经凸(或凹)透镜后过实焦点(或虚焦点);过实焦点(或另一侧虚焦点)的光线经凸(或凹)透镜后平行于主轴.

五、根据凸透镜成像规律作图

例9 如图17所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来.

分析 因为经过光心的光线,经凸透镜折射后,不改变方向,可连接物和像与主光轴的交点即为凸透镜的光心位置.由于平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点,依据此规律可作出焦点.

步骤 (1)连接烛焰顶端C和烛焰顶端的像D与主光轴MN的交点O即为光心;(2)在光心O的位置作出凸透镜的位置;(3)然后过烛焰顶端C做平行于主轴的光线CB交凸透镜于B,连接BD交主光轴MN于F点,F点即为凸透镜的焦点.

答案 如图18所示.

例10 如图19所示,CC′为凸透镜的主光轴,S′为点光源S的像,用作图法确定凸透镜的位置和凸透镜的焦点.(作出一个焦点即可)

分析 虚像是由折射光线的反向延长线相交而成的,由S发出的经过光心的光线也不例外.所以,S′S连线与主光轴的交点就是凸透镜的光心,从而确定凸透镜的位置.而平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点,依据此规律可作出焦点.

步骤 (1)将S′S连接并延长与主光轴相交于凸透镜的光心O点,作出凸透镜;(2)从S点作出与主光轴平行的入射光线交凸透镜于E点,连接S′E并延长与主光轴相交于点F,即为凸透镜的焦点.