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2. 常见图像识别

长度和时间的测量 机械运动 · 初二
讲清楚它是什么

定义 指通过观察物体在平面镜、凸透镜等光学元件中形成的像,判断其正倒、大小、虚实及位置关系的技能。

从哪来 本节为初二物理光学部分起点,无前置知识点,基于生活常识与几何光学基础概念构建。

为什么 光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到界面发生反射或折射时,光路可逆且遵循特定几何规律(如反射定律、折射定律)。人眼逆着出射光线看去,感觉光线来自反向延长线的交点(虚像)或实际光线会聚点(实像),因此像的性质由光路几何关系唯一确定。

类比法
将平面镜成像比作“水中倒影”,强调像与物关于镜面对称;将凸透镜成像比作“投影仪”或“照相机”,通过实物演示不同物距下的成像变化。
适合:形象思维强、抽象逻辑较弱、喜欢动手实验的学生。
作图法
严格利用三条特殊光线(平行于主光轴、过光心、过焦点)进行光路作图,通过几何作图直接得出像的位置和性质,强调“像由光线决定”。
适合:逻辑严密、擅长几何推理、喜欢规则化解题的学生。
口诀记忆法
提供“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大”等口诀,结合表格对比不同物距区间的成像特点,快速建立物距与像距、像的性质之间的对应关系。
适合:记忆力好、需要快速应试技巧、对复杂推导感到畏惧的学生。
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练一道
基础题
物体放在平面镜前2m处,求像到镜面的距离及像的性质。
变式
将物体放在焦距为10cm的凸透镜前15cm处,求像的性质及像距范围。
试试手自己判
检测题
一个物体放在凸透镜前,当物距为30cm时,成倒立、缩小的实像。若将物体移至距透镜15cm处,此时成的像是什么性质?
看答案和判分标准
答案:倒立、放大的实像。
判对标准:
1. 能根据“倒立、缩小实像”推断出 f < 15cm 且 2f > 30cm(即 f < 15cm 且 f > 15cm 矛盾?不,u=30cm成缩小实像,说明 u>2f,即 30>2f,f<15cm)。
2. 当 u=15cm 时,由于 f<15cm,需判断 15cm 与 f 和 2f 的关系。
由 u=30cm 成缩小实像知 2f < 30cm => f < 15cm。
同时,若 u=15cm 成虚像,则需 u 若 u=15cm 成等大实像,则 u=2f => f=7.5cm,此时 2f=15cm,u=2f,成等大实像。
若 u=15cm 成放大实像,则 f f<15<2f => 7.5
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