平面镜成像原理精选(九篇)

第1篇：平面镜成像原理范文

（一）有关平面镜的成像问题

初中物理要求同学们“会运用对称法作出平面镜中的像”.同学们从探究平面镜成像特点的活动中已经了解到平面镜所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像与物体到平面镜的距离相等，像与物体的连线与镜面垂直.从数学角度来分析就是平面镜所成的像和物体关于镜面对称.

平面镜成像的作图主要有三种类型：①直接利用平面镜成像特点解决问题；②运用平面镜成像特点和光的直线传播知识共同解决问题；③将平面镜成像的特点及光的反射定律结合起来解决问题.现分别举例说明.

例1 如图1所示，平面镜MN前有一个发光点S，S1是它在平面镜中所成的像，当平面镜转动一个角度后，像的位置为S2，试作出转动后平面镜的位置M′N′.

解析 转动前的平面镜MN的位置和像S1的位置都已经给出，我们可以用对称法找到发光点S的位置.将发光点S和像S2相连，再作出连线的垂直平分线即是平面镜的位置.

点评 本题是直接利用平面镜成像特点进行解题，由成像特点可知像与物体的连线与镜面垂直，且像与物体到镜面的距离相等，从数学角度来看平面镜就是像与物体连线的垂直平分线.当我们知道物体和像的位置时，可依据此方法确定平面镜的位置.

例2 如图2所示，平面镜MN上方有一个物体AB，要使人眼在镜前P点看不到镜中的像，至少应将镜子上的哪一部分遮住？（要求在图上留下作图痕迹并将遮挡的部分用字母CD表示）

解析 根据平面镜成像的特点找到物体AB的像A′B′，然后将A′B′分别和P点相连，把在人眼视线范围内的部分挡住即可.

点评 本题是运用平面镜成像特点和光的直线传播知识共同解决问题的典型示例.根据光的直线传播原理可知，人眼要想看到物体，必须是物体发出或反射的光进入眼睛.眼睛观察像与观察物体一样，把像看成发光点，沿直线传播的光线可以进入眼睛，如果将在人眼视线范围内的部分遮住，人就看不见像了.

例3 如图3所示，S′为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线，请确定平面镜的位置，并完成SA的反射光路.

解析 连接SS′并作出它的垂直平分线即可确定平面镜的位置，延长SA与平面镜的交点O为入射点，连接S′O并延长即是反射光线.

点评 本题是将平面镜成像的特点及光的反射定律结合起来解决问题.当物体放在平面镜前时，物体发出或反射的光经过平面镜反射，人眼看到这些反射光似乎是从镜后某点发出的，该点就是人眼所看到的像.作图时入射光线必须从物体射出，反射光线反向延长线必定经过像，我们可用这种方法找到物体所成的像.在确定平面镜的位置后利用光的反射定律作出反射光线.

（二）有关平面镜改变光路的问题

当一束光斜射到平面镜上时，会向另一个方向反射出去，使得光的传播方向发生改变.光反射时遵循光的反射定律.某些情况下人们常用平面镜来改变光的传播方向从而达到一定的目的.有关平面镜改变光路的问题主要有两种题型：①确定平面镜的位置；②确定反射光线的位置.现分别举例说明：

例4 自行车的“尾灯”是由许多很小的角反射器组成的. 角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜，如图4所示. 请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射后的反射光线.

解析 本题中只要直接根据光的反射定律画出反射光线即可.

点评 这是利用平面镜来改变光的传播方向的典型实例.光射到镜面上会反射，反射光线的位置是由入射光线和镜面的位置决定的.碰到这类作图题，通常先画出法线，然后根据反射角等于入射角即可画出反射光线.当光射向角反射器时，经过两次反射后它能使光线沿原光线相反的方向反射回去.自行车尾灯的作用就是当后面汽车的灯光照到它上面时，它能将光按原路反射回去，引起后面司机的注意.

（三）综合运用数理知识解决实际问题

平面镜通常是指反射面平滑的镜子.在实际生活中，我们也可以把一些诸如平静的水面、光亮的金属表面、平板玻璃等看成是平面镜.下面来看几道常见的生活应用题.

例5 如图5（甲）所示，电工要从房A处拉导线到河岸安装一盏路灯O后再到房B处，路灯O应选在何处所用导线最短？小芳将河岸当作平面镜，用光学作图法很简单地确定了路灯O的位置，请画出小芳的作图.

解析 如图5（乙）所示，先找到房A关于河岸（把它当作平面镜）对称的点A′，连接A′B，A′B与河岸相交的点即为路灯O的位置.光是沿直线传播，反射时也总是沿最短的路线传播的.由平面镜成像特点可知，像与物体关于镜面对称，物体和像到镜面上任一点的距离都相等，那么AO等于A′O，A′OB是一条直线，长度最短，所以AO+OB最短.

点评 本题设计新颖，要求用光学作图法来确定河岸上路灯的位置，解题时可以认为光线从A点出发经平面镜反射后通过B点.完成光路的关键是确定入射点，入射点既是入射光线和镜面的交点，又是反射光线和镜面的交点，而反射光线的反向延长线必定经过像点，因此只要找到像点，就可确定反射光线、入射点和入射光线了.

例6 如图6（甲)所示，GF是一条小河，竖直的堤岸GM、NF高出水面0.75m，一位身高1.5m的同学DE站在离岸3m的地方恰好从水中看到河对岸电杆AB的顶部的像，已知电杆高4.5m，距离河岸3m，在图中完成光路并求出水面宽度.

解析 本题是利用几何光学测距离的典型例题.在解此类问题时依据的物理原理有：平面镜成像特点、眼睛看到物体在平面镜中所成虚像的原理等.应用到的数学知识是：相似三角形对应边成比例.

如图6（乙）所示AB为电杆,A′为杆顶的像，河面宽度为MN，DE为站在岸边的同学.由题意可知BC=NF=0.75m，AB=4.5m， BM=NE=3m，DE=1.5m，AC=CA′=0.75+4.5=5.25m.在NFO和DEN中有DE/EN=NF/OF，1.5/3=0.75/OF，OF=1.5 （m），在NFO和A′CO中有NF/OF=CA′/CO，0.75/1.5=5.25/CO，CO=10.5（m），GO=CO-BM=10.5－3=7.5（m），MN=GO+OF=7.5+1.5=9（m）.

第2篇：平面镜成像原理范文

1. 光的直线传播规律及应用。

2. 在光的反射定律的考查中应包括光的反射定律及应用，平面镜的成像特点等内容，特别是平面镜的成像特点的实验探究及应用。

3. 光的折射现象、折射规律等知识的考在记忆和理解；经常考查光的直线传播、光的反射、光的折射等光现象的区分；也涉及色光、颜色、看不见的光等光现象的考查。

4. 考查根据凸透镜、凹透镜的三条特殊光线画光路；考查平面镜作图。

5. 考查：探究“凸透镜的成像规律”的实验过程及研究方法；凸透镜的成像规律的掌握程度及应用。

6. 考查生活中的透镜及眼睛、眼镜。

重点考点：

1. 光现象的理解和区分。

2. 探究“光的反射规律” “平面镜镜成像规律”和“凸透镜的成像规律”的实验过程及研究方法。

3. 平面镜镜成像、凸透镜的成像规律的掌握程度及应用。

热点考点：

1. 光的直线传播、反射、折射现象的区分、规律及现象解释。

2. 探究平面镜成像规律及应用。

3. 光学元件的作用及光学作图。

4. 探究“凸透镜的成像规律”，凸透镜的成像规律的理解及应用。

5. 生活中的透镜及眼睛、眼镜。

6. 看不见的光，物体的颜色。

命题方向和规律：

题型：主要有选择题、填空题、作图题、问答题、实验探究题等。选择题、填空题主要考查基础知识和基本能力；光学作图题主要集中在平面镜成像特点、凸透镜对光线的作用及成像规律上；实验探究题主要集中在探究光的反射和折射的规律、探究平面镜及凸透镜成像规律上，也有联系高中知识如折射率出探究题；光学问答题一般在实际应用方面出题。另外也考查红外线、紫外线、眼睛和眼镜、实像和虚像的区别等方面的知识，一般以填空题和选择题的形式出现的，也有以探究、问答题的形式出现。

分值：光学在中考中分值一般在10分左右。

考点1：光的直线传播

例题（2013・湖南娄底）：如图所示的4种现象中，由光的直线传播形成的是（ ）。

A. 海市蜃楼 B. 水面“折”枝 C. 水中倒影 D. 手影

『解析 选项A和B都是光的折射现象，A是海市蜃楼现象，由于空气分布不均匀，光在不均匀的空气中传播时会发生折射，B中插入水中的树枝好像弯折了，这是树枝的光进入人眼时在水面发生了折射；选项C水中的倒影，是平面镜成像，是由光的反射形成的；选项D手影是由光的直线传播形成的。

『答案D 。

『点评

考点：光的直线传播。

主要考查：光的反射、光的折射、光的直线传播现象三种光现象；考查了学生对三种光学现象的区分。

解题关键：把握住三种光现象的本质，注意区分各个现象的形成原因，知道生活中与之相关的现象和实例。

考点2： 光的反射

例题（2013・山东东营改编）：如下左图所示是小明同学探究反射定律的实验装置。平面镜M平放在平板上，白色硬纸板竖立在镜面上，硬纸板是由E、F两块粘接起来的，其中F可绕接缝ON转动。

（1）小明让一束光贴着纸板射到O点（如下左图），要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是 （选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）；

（2）小明探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射的大小，实验所测数据如下表，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 ；

（3）硬纸板F的主要作用是什么？

『解析 本实验探究光的反射定律：主要研究的是两角关系和三线关系。（1）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直；（2）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，当入射角分别为20°、30°、50°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是20°、30°、50°，而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；（3）通过硬纸板F可观察到光的反射路径，也可以探究入射光线、反射光线和法线的位置关系，从而验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。

『答案 （1）一定垂直；（2）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；（3）硬纸板F的主要作用是：①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。

『点评

考点：光的反射定律。

主要考查：研究光的反射定律的实验；入射角的意义；器材的作用。

解题关键：理解光的反射定律；知道入射角是反射光线与法线的夹角，而不是反射光线与镜面的夹角；掌握器材的作用。

例题（2013・山东德州）：下列成语涉及的光现象与其物理知识相符的是（ ）。

A.凿壁偷光――光的反射 B.一叶障目――光的折射

C.猴子捞月――光的折射 D.杯弓蛇影――光的反射

『解析 A.凿壁偷光，是利用光的直线传播； B.“一叶障目，不见泰山”是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了，这是因为光是沿直线传播的；C.水中捞月，水中的月亮是平面镜成像，是光的反射现象；D.杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影，是光的反射现象。

『答案D。

『点评

考点：光的反射和传播。

主要考查：光的反射和传播现象、平面镜成像。

解题关键：理解光的反射和光的直线传播现象及应用，理解成语、诗词、歌词中蕴涵的物理知识。

考点3： 探究平面镜成像的特点

例题（2013・山东日照）：如下甲图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 ；

（2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是 ；

（3）实验时，小芳同学应在 （填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像；

（4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是 ；

（5）经过三次实验，记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是： 。

『解析 （1）点燃的蜡烛通过玻璃板可以成像；又因为玻璃板具有透光性，在玻璃板的一侧不仅可以看到像，还可以看到后面另一支蜡烛，这样便于移动蜡烛，使它与点燃的蜡烛的像重合，来确定蜡烛像的位置，而平面镜不透光，不能观察到镜后的情况，不能确定像的位置；（2）两段蜡烛大小相同是为了比较像和物的大小，像和物重和则大小相同；（3）根据平面镜所成的是像是虚像的特点，应在物体一侧观察；（4）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像；（5）平面镜成像的特点：像物等大、等距、连线与镜面垂直，据此分析实验的操作步骤应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；通过归纳处理即可得出结论。

『答案（1）确定像的位置；（2）像和物大小相等；（3）M；（4）玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像；（5）连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较。

『点评

考点：实验探究平面镜成像的特点。

主要考查：考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。

解题关键：熟练掌握平面镜的成像特点，掌握实验的过程及操作。平面镜是最重要的光学元件，又是光的反射定律的重要应用，在生活中经常用到。成像原理、特点、探究平面镜成像实验及应用在中考经常出现。

例题（2013・齐齐哈尔、黑河、大兴安岭）：如下图是某学习小组探究平面镜成像特点的实验装置，A是点燃的蜡烛，B是与A完全相同但未点燃的蜡烛。

（1）此实验采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了 不易确定的问题；

（2）选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像和物的 关系；

（3）实验中小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，观察记录之后，将B蜡烛撤掉，拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置，却没有承接到A蜡烛的像，这说明平面镜成的是 像；

（4）小组同学进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下表：

实验数据中，像和蜡烛到玻璃板的距离不是都相等的原因可能是： （写出一条即可）。

『解析（1）此实验采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了像的位置不易确定的问题；（2）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，可以确定像的位置，同时也可以比较像物大小关系；（3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置，却没有承接到A蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；（4）像物到平面镜的距离不都相等，可能是玻璃板的厚度问题的原因或标记蜡烛位置时有误差，也可能是测量距离时有误差造成的。

『答案（1）像的位置；（2）大小；（3）虚；（4）测量距离时有误差。

『点评

考点：考查探究平面镜成像的实验。

主要考查：考查平面镜成像实验中像的位置怎样确定、器材选择和操作的目的、像的性质和特点。

解题关键：熟练掌握平面镜的成像性质和特点，知道怎样确定像的位置，知道器材的选择及目的作用。

考点4：平面镜的应用

例题（2013・江苏南京）：下列事例属于平面镜成像应用的是（ ）。

『解析A.照相机镜头前假装滤色镜，会吸收或反射其他的色光，不是平面镜的应用；B.过强的紫外线能伤害人的眼睛和皮肤。电焊弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工工作时必须穿好工作服，并戴上防护罩；C.由于平面镜所成的像与物大小相同，所以舞蹈演员用镜子观察自己的姿势；D.近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，须戴凹透镜矫正。远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，须戴凸透镜矫正，不属于平面镜的应用。

『答案C。

『点评

考点：平面镜成像的特点；。

主要考查：综合考查了平面镜成像的特点、紫外线的作用、近视眼的成因和纠正方法。

第3篇：平面镜成像原理范文

关键词：光杠杆测量系统；原理；调节方法

在大学物理实验中，利用光杠杆和望远镜系统测量微小伸长量的方法，应用于多个实验中，例如金属杨氏模量的测量及固体线膨胀系数的测定。利用光杠杆系统，可以把微小的长度变化放大，实现间接测量，且该方法直观、简便、精度。但实验操作中，往往由于光杠杆系统的调节方法掌握不好，从而使实验的调节时间过长，甚至导致实验不能完成。以往对光杠杆测量系统调节方法的讨论，不甚全面和清楚，笔者根据光杠杆系统的构造及测量原理，总结出光杠杆调节的要点及步骤，比较全面，供参考。

一、光杠杆测量系统的原理

光杠杆测量系统构造如图1所示。光杠杆就是一个可绕通过镜面中心的水平轴转动的平面镜，如图2所示。平面镜的支架由三个尖足F1、F2、F3支撑，三个尖足的连线为一等腰三角形。前两尖足连线与平面镜水平轴线在同一平面内（平面镜俯仰方位可调），实验时放于平台的横槽中。后足在前两足连线的中垂线上，实验时放于待测的有微小长度变化的物体上。尺读望远镜由一把竖直放置的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成，它们被固定在同一立柱上。

光杠杆测量系统的俯视图如图3所示。虚线为平面镜法线方向，根据反射定律，望远镜和标尺应该位于平面镜中心法线两侧的对称位置，只有这样才能从望远镜中看到标尺像，并使标尺像位于望远镜视野正中位置。

光杠杆和望远镜系统按图1和图3所示调整好，就会在望远镜中看到经由光杠杆平面镜反射的标尺像。如图1所示，设开始时，光杠杆的平面镜竖直，即镜面法线在水平方向，在望远镜中恰能看到平面镜反射的标尺刻度n0的像，即待测物体长度没变化时，望远镜中标尺的读数为n0。当待测物体长度变化后（假设下降），光杠杆的后足尖随之下降ΔL，光杠杆平面镜转过一较小角度θ，法线也转过同一角度θ。根据反射定律，此时反射到望远镜中的读数变为n1（n1为标尺某一刻度），记n1-n0=Δn。

由图可知tanθ=■（1） tan2θ=■（2）

式中，b为光杠杆常数（光杠杆后脚尖至前脚尖连线的垂直距离）；D为光杠杆镜面至尺读望远镜标尺的距离。

由于偏转角度θ很小，即ΔL?垲b，Δn?垲D，所以近似的有θ≈■，2θ≈■（3）

则ΔL＝■・Δn（4）

则微小变化量ΔL可通过较易准确测量的b、D、Δn，间接求得。

二、光杠杆测量系统的调节方法

根据如上所述的光杠杆测量系统原理，正确调节光杠杆系统只需要把系统的水平方向（左右位置）和竖直方向（上下位置）调节到位即可。水平方向调节到位即尺读望远镜系统与光杠杆的相对位置对正，并符合反射定律，如图3所示；竖直方向调节到位即使望远镜和光杠杆等高并垂直。具体步骤如下。

（1）将光杠杆放在平台上，望远镜放在离光杠杆镜面约为1.5~2.0m处，并使二者在同一高度。调整光杠杆镜面与水平方向垂直，望远镜筒成水平，并使标尺竖直。

此步骤中光杠杆镜面与水平方向垂直是非常关键的。如图1所示，如果光杠杆镜面与水平方向不垂直，“低头”或“仰脸”，则从望远镜中看不到标尺的像，后面的步骤无法进行。

（2）使望远镜筒方向对准光杠杆反射镜面M，沿着望远镜筒上端准星的方向看反射镜M中有无标尺的反射像，看的时候要保持眼睛、准星和反射镜中心三者在一条直线上。如看不到标尺像，说明镜尺组与光杠杆的左右相对位置不合适，没有达到图3所示状态，可左右移动镜尺组位置，直到看到标尺的像在镜中心为止。此时镜尺组整体的位置不能再动。

以上两步为“粗调”，只有这两步调好，才能进行下面的“细调”。

（3）眼睛通过望远镜观察，调节望远镜目镜，使十字叉丝清晰，再调节物镜，使能看清小镜子镜面。

（4）上下左右微调望远镜的方向，使小镜子位于望远镜视野的正中。

上下方向的调整只要稍微拧松望远镜筒下的倾斜螺丝，微调望远镜的倾角。左右方向的调整，只要在望远镜的固定螺丝不太紧的情况下，左右稍微转动望远镜即可。

此步骤中注意只能在固定立柱上转动望远镜，而不能改变镜尺组立柱和光杠杆的相对位置。一定要使小镜子镜面在望远镜视野的正中，如果周围空隙太大，会使最后调出的标尺像模糊不清。

（5）调节物镜，直到从镜筒内看到清晰的标尺像。

三、结语

以上调节步骤根据光杠杆测量系统的构造原理，有的放矢，简单明白，为顺利完成实验打下基础。

参考文献：

[1]龚慎雄，刘雪林.普通物理实验指导[M].北京：北京大学出版社，1990.

[2]杨述武.普通物理实验（3光学部分）[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3]黄笃之.普通物理实验[M].长沙：湖南科学技术出版社,1995.

[4]杨广武，金玉玲，姚橙.大学物理实验[M].天津：天津大学出版社，2009.

第4篇：平面镜成像原理范文

集体备课组成员：仲沛东，葛志华，彭荣生，姜第林，梅震，王小林，蒋志娟，毕云水。

教学目标：

1.知道平面镜成像特点，并用来解释简单现象。

2.知道平面镜成像原理和虚像的概念。

3.知道平面镜的应用。

4.介绍我国古代的平面镜，对学生进行爱国主义教育。

教学重点难点：

重点：平面镜成像特点，

难点：平面镜成像原理和虚像的概念

教学设想：

让学生在课后制作一个潜望镜。

教具准备：

演示器械、平面镜、潜望镜。

教学过程：

一、导入新课

日常生活所用镜子的反射面是平的，叫做平面镜，从平面镜中可以看到镜前物体的像，你知道平面镜成像有什么特点吗？那我们就用实验来找出平面镜成像的特点。

二、课堂实验

1．学生实验：

教师先介绍实验器材，做课本P67“做一做”的实验。将玻璃作为平面镜竖直立在桌上，在玻璃板前、后各放一支相同的粉笔A、B。

实验步骤：

①移动玻璃板后的粉笔B，使它与粉笔A在玻璃中所成的像重合，这时粉笔B的位置就是粉笔A在平面镜中所成的像的位置。

②移开粉笔B，用白纸做屏幕放在该位置上，直接观察白纸，纸上能否出现粉笔的像？

得出结论：白纸上没有棋子的像，平面镜所成的像是虚象。

提问：（1）平面镜所成的像的大小与物体的大小有什么关系？

（2）像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离是否相等？

2．学生再次进行实验：

①观察并比较像与物体（粉笔）的大小；

②用刻度尺分别测出粉笔A和粉笔A的像到玻璃板的距离，并加以比较。……

③学生之间相互交流与评价得到的结论。

学生发言，教师总结：平面镜所成的像是虚象；像的大小与物体的大小相等；像与物体到平面镜的距离相等。（平面镜成像规律）

教师补充说明：

把像和物体的位置用直线连接起来，它们的连线与玻璃垂直。

三、讲授新课：

根据平面镜成像规律，我们来看一下，怎样画出物体在平面镜中所成的像：

教师举例并演示：作AB在平面镜中的像。（利用平面镜成像规律作图，如课本P68图3-39）

（课本P68图3-39）

教师补充说明：物体与自己在平面镜中所成的像，在平面上表示，其实是关于表示镜面的直线成轴对称的。

四、课堂练习

学生利用平面镜成像规律画一些物体在平面镜中成的像。教师适当指导，讲解。

五、联系实际，生活实例

平面镜的应用：

1．古代妇女对着铜镜梳妆。。

2．舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势。

3.某些店里利用平面镜扩大视野空间。

……（学生看课本P69，并思考，举例）

教师说明：平静的水面、光亮的金属、平板玻璃也能看作是平面镜。

（适当涉及“光污染”的有关实例的知识。）

六、课堂小结

（1）教师联系课本P70“生活、物理、社会”对凹面镜与凸面镜的知识稍做讲解。

第5篇：平面镜成像原理范文

关键词：鱼眼图像；畸变校正；定位检索

随着现代信息技术的飞速发展和社会对公共安全的日益关注，视频监控技术在短短二十几年内发生了翻天覆地变化，从最早模拟监控技术到前些年火热数字监控技术，一直发展到现在方兴未艾的网络视频监控技术。与此同时，高速增长的视频监控系统市场也对视频监控的功能要求越来越多，比如在交通路口、酒店大堂等地方就希望能够实现实现在同一时间地点的大范围目标的持续监控。大范围目标持续监控可以通过两种模式得以实现，一种是通过对多个普通摄像头所获得的图像进行软件叠加处理，该模式充分利用现有技术，实现简单，但是多个摄像头的布局有一定要求，工程安装复杂，同时多个摄像头及复杂布线所带来的现实成本较高，不利于推广；一种是通过鱼眼镜头进行图像采集，然后将所采集到的畸变图像通过嵌入式系统进行校正，然后送出正常图像，该模式需要通过一定算法对鱼眼畸变图像进行实时校正，技术含量高，但是该模式工程安装方便，硬件成本较低，是目前大范围目标持续监控发展的主流方向。

本文主要研究任务是要基于当前主流鱼眼畸变校正算法的基础上，设计出基于DSP实现的鱼眼图像采集校正处理系统，要求图像校正质量得到一定保证、运算速度达到实时采集目的，并将校正后的图像数据进行压缩送入网络，实现网络视频监控功能。

1 鱼眼镜头成像原理

鱼眼镜头可以实现对人视野空间进行大视野显示，当鱼眼镜头朝前拍摄时可以达到180°左右的视域，当朝下拍摄时更可以达到360°左右的视域。鱼眼镜头成像时候在径向方向（垂直方向）上隐含了物体的高度信息，在切向方向（水平方向）上隐含了物体的左右信息，因此该图像中心处疏而大，外圈密而小，称在非常严重的变形。

假设我们把鱼眼镜头放在坐标原点，其拍摄方向沿着OZ轴正向进行，那么鱼眼图像应该成像在OXY平面上，则其成像基本原理可以如图1所示：设半球面S方程为 ，

其中（x0，y0，z0）为O点坐标，r为半径，如果对空间景物上任意一点P1，连接O和P1交S于点P2，然后过P2作Z轴的平行线交OX轴于P3点，P3点便是用鱼眼镜头拍摄所成的像。若将空间上所有的景物点都按上述方法投影到OXY平面，所获得的图像即畸变的鱼眼图像。

2 基于定位检索的鱼眼图像校正算法

根据鱼眼镜头成像原理中的球面坐标模型（x-x0）2+（y-y0）2+（z-z0）2=r2建立标准坐标系OXY，假设鱼眼镜头位于坐标原点O，其拍摄方向沿着OZ轴正向进行，拍摄后的鱼眼图像落在OXY平面上，如图2所示。

图1 鱼眼镜头成像原理 图2 鱼眼成像投射对应关系示意

设OXY平面上的点q为成像视野区域内一成像点q'的成像，当成像点q与坐标原点o的距离l小于等于鱼眼镜头成像原理中球面坐标模型的球面半径r的四分之一时，由式（1）求出鱼眼展开图像点q'与展开图像中心位置o'的距离。

（1）

当成像点q与坐标原点o的距离l大于等于鱼眼镜头成像原理中球面坐标模型的球面半径r的四分之一时，由式（2）求出鱼眼展开图像点q'与展开图像中心位置o'的距离。

（2）

其中l'为展开图像点q'与展开图像中心位置o'之间的距离，l为投影成像点q与投影坐标原点o的距离，r为鱼眼成像球面坐标模型的球面半径，m和n为修正参数；

最后，通过成像点q在OXY平面所形成的角度？兹通过式3计算出图像点q'在展开图像中的位置。

（3）

3 应用与结果分析

运用MATLBA软件对本文提出的图像校正算法进行实验，得到了比较满意的结果。

（a）鱼眼图像原图1 （b）校正后图像1

（c）鱼眼图像原图2 （d）校正后图像2

图3 鱼眼图像校正前后对比图像

4 结束语

本文提出一种通过定位检索的算法进行鱼眼图像的畸变校正，建立了鱼眼成像平面与球面模型间的校正映射关系，进而完成鱼眼图像的有效校正，实现了真实场景的还原，取

得了比较满意的校正效果。

参考文献

[1]邱志强，陆宏伟，于起峰. 用射影不变性纠正鱼眼镜头畸变[J].应用光学，2003，24（5）：36-38.

[2]黄有度，苏化明.一种鱼眼图像到透视投影图像的变换模型[J].系统仿真学报，2005，17（1）：29-23.

[3]崔汉国，陈军，王大宇.鱼眼图像校正及拼接的研究与实现[J].计算机工程，2007，33（10）：190-192.

[4]王大宇，崔汉国，陈军.鱼眼图像轮廓提取及校正研究[J].计算机工程与设计，2007，28（12）：2878-2882.

第6篇：平面镜成像原理范文

在分光计调整和使用实验中，分光计的调整是重点，重点中调整出双面绿“十”字像是难点。本文结合教学实践，提出了实现分光计快速调整的教学方法，从而提高了学生的兴趣和实验效率。

关键词：

分光计；调整方法；平面反射镜

分光计是一种精密测角仪器，广泛用于测量折射率、色散、波长等物理量，学习和使用分光计对实验技能培养起着重要的作用。因此，分光计的调整和使用是本校大学物理实验的一个重要内容。但是由于分光计的结构及操作较为复杂，对于学生来说，在规定的课堂教学时间内完成分光计的调节非常紧张。所以，本文紧扣实验重、难点，通过教学实践，总结了快速调整分光计的方法，从而提高了学生的实验效率和兴趣。

一、预习工作

物理教学部非常重视预习在实验中的作用，并多方促进学生更加有效地预习。首先，网上预习。物理教学部网站中的大学物理实验板块，包含每一个实验的实验室环境、预习要点、仿真实验和小视频。在做分光计实验前，教师会要求学生上网预习，明确分光计各部分的结构和光路原理、看懂“分光计的调整与使用”小视频、并在仿真实验上完成“用自准法测棱镜的顶角”实验（有演示），最后查阅资料:为什么绿“十”字像在“十”字分划板上“十”字处，如何快速调整出双面绿“十”字像？其次，“无预习报告不能做实验”，学生在预习报告上完成预习题目。经过这样的预习，大部分学生原理清晰，不仅对分光计不再畏惧，还对分光计在实验室环境下的调整有了浓厚的兴趣。

二、调整方法与技巧

教师就学生预习报告的情况设置讲解内容。在“调整出双面绿“十”字，使望远镜光轴与分光计中心轴大致垂直”这一过程上，介绍一些调整方法和技巧，帮助学生高效完成实验。具体如下。

1.目测粗调。固定读数盘；调节载物台下三个螺钉，使其等高后，固定载物台；调节望远镜、平行光管仰俯角螺钉，使它们等高且都与载物台平面基本平行。旋转游标盘使载物台下两个螺钉的连线和望远镜光轴基本平行。

2.细调。首先调整目镜调节手轮直至清晰地看到“十”字分划板上的黑“十”字刻线，然后使双面平面反射镜紧贴望远镜镜筒，调节物镜焦距直至清晰地看到“十”字分划板上的绿“十”字像。接下来有两种方法可以快速调整出双面绿“十”字。

第一种方法：将平面镜缓缓远离镜筒放到望远镜正前方载物台的两个螺钉连线的中垂线上。此过程中保证绿“十”字一直在视野范围内，慢慢松开平面镜，确定绿“十”字像的位置：在望远镜视野中、上方或下方。无须调节，直接转动游标盘使载物台和平面镜一起转180°，望远镜再次正对平面镜，这时视野较暗，观察是否有绿“十”字像，如果有，无须再说。如果没有，则再次将平面镜紧贴望远镜镜筒，然后缓缓放到载物台上，并确定此次绿“十”字像的位置，在望远镜上方或下方。结合先前情况分析造成这种情况的主要原因来自于望远镜还是载物台，如果两次都在上方或下方，则只用调节望远镜仰俯角螺钉，使绿“十”字像出现在视野中，如果一次上方一次下方，则先调节载物台距离望远镜最近的螺钉，使绿“十”字像出现在视野中，再次将平面镜转至正面观察，若反射像仍然位于镜筒外侧，则重复上述方法，一般不超过3次就能使两面绿“十”字像都出现在视野中。

第二种方法：“镜外找像”和“只在正面调节”。将平面镜放到望远镜正前方载物台两个螺钉连线的中垂线上。如果望远镜视场中看不到绿“十”字像，转动载物台，使平面镜的法线与望远镜的光轴有一个微小的夹角，用眼睛紧贴望远镜镜筒外侧，上下移动眼睛的位置，就可以找到平面镜中的绿“十”字像，确定绿“十”字像是在望远镜视野的上方还是下方，先调节望远镜的仰俯角螺钉使望远镜目镜与眼睛等高，再将平面镜转回正对位置，目镜视场中就会出现绿“十”字像。将游标盘转180°，使望远镜再次正对平面镜，这时视野较暗，观察是否有绿“十”字像，如果有，结合先前判断的情况根据“各半调节法”调整，如果没有，则仍采取“镜外找像”法，确定绿“十”字像是在望远镜视野的上方还是下方，此时只做判断而不做任何调整，待把平面镜转回正面后看着视野中的绿“十”字像再做相应的调整。如果先前的像在视野下方，则将望远镜目镜端向下调节，当绿“十”字像随着目镜端的调整反向移动至视场上边缘时，再调节载物台上距离望远镜最近的螺钉使绿“十”字像回到原先的位置。再次将平面镜转至反面，若反射像仍然位于镜筒下方，重复上述方法，一般不超过3次就能找到反面的像。这样就实现了不丢失正面的像，同时又找到了反面的像。对于绿“十”字像是在望远镜视野上方的情况也可用此法找到。最后结合“各半调节法”将绿“十”字像调整到目标位置：分划板上“十”字处。一般上，接下来平行光管的调节以及分光计的使用都没有太大问题，按照常规方法来做即可。

三、结束语

第7篇：平面镜成像原理范文

因为照片是按照镜像原理成像的。镜像原理是:由物体任意发射的两条光线，由平面镜反射，射入眼睛。人眼则顺着这两条光线的反向延长线看到了两条线的交点，即我们在平面镜中看到的像，但是平面镜后面是没有物体的，所以物体在平面镜里成的是虚像。像距与物距大小相等，它们的连线跟镜面垂直，它们到镜面的距离相等，上下相同，左右相反。

（来源：文章屋网 http://www.wzu.com）

第8篇：平面镜成像原理范文

1.自准法测量透镜焦距原理

凹透镜测量凸透镜焦距:如图1所示,将物点A安放在凸透镜L1的焦点(或焦平面)上时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。若用与主光轴垂直的平面镜M将此平行光反射回去,反射光再次通过透镜后仍会聚于透镜的焦点(或焦平面)上,则间距即为该凸透镜的焦距。

测量凹透镜焦距:如图2所示,将物点A安放在凸透镜L1的主光轴上,测出它的成像位置F。论文大全,凹透镜。固定凸透镜L1,并在L1和像点F之间插入待测的凹透镜L2和一平面反射镜M,使L2与 L1的光心O1、 O2在同一轴上。移动L2,可使由平面反射镜M反射回去的光线经后,仍成像于A点。此时,从凹透镜射到平面镜上的光将是一束平行光,F点就成为由平面镜M反射回去的平行光束的虚像点,也就是凹透镜L2的焦点。测出的L2位置,则间距即为该凹透镜的焦距。

凹透镜2. 自准法测量透镜焦距误差主要来源

从测量透镜焦距原理图1和图2看到,从A处发出的光线经透镜透射在被测透镜的右侧形成平行光,然后通过平面反射镜将平行光反射回去,根据光的可逆性,在A处形成等大倒立的实像;在实际操作过程中,通过左右移动图1中的凸透镜L1和图2中的凹透镜L2直至在A处看到清晰的实像来证明在被测透镜至平面反射镜之间的光束为平行光,从而透镜焦距即可测得。论文大全,凹透镜。然而,利用光线返回的方法测量有两个弊端:①凸透镜在某个位置时,由凸透镜表面反射光在A处也会形成一个等大倒立的实像,给判断平行光是否形成造成错误,②用眼睛直接判断A处成像是否清晰难度大,有时候图1中的凸透镜和图2中的凹透镜在一定的移动范围内看到A处成像都清晰;显然,利用光线返回的方法测量透镜焦距误差会明显偏大。

3.用分光计测量透镜焦距

分光计中主要部件是自准直望远镜,它由自准目镜和物镜组成,使用前必须用自准法调节望远镜对焦无穷远处,这样,通过目镜看到图像清晰即可以判断由透镜折射后进入望远镜的光线是平行光。论文大全,凹透镜。

用分光计测量凸透镜焦距的光具摆放位置如图3所示,由光源发出的光线照射到物屏A上(A上有一个向上箭头“”的孔),光线透过箭头“”孔射向凸透镜L1,经平面反射镜M改变方向进入自准直望远镜T,左右移动凸透镜L1直至通过自准直望远镜T的目镜看到清晰的箭头“”,此时,凸透镜L1到物屏A的距离即为凸透镜L1的焦距。

同样道理,用分光计测量凹透镜焦距。论文大全,凹透镜。如图3所示,在凸透镜L1的前方(以光的传播方向为参考方向)安放一块毛玻璃屏F,适当调节物屏A、凸透镜L1、毛玻璃屏F的位置,通过自准直望远镜T的目镜看到在毛玻璃上形成一个清晰的箭头“”的实像并记录此时像(毛玻璃)的位置F,然后,把毛玻璃屏换成凹透镜L2,左右移动凹透镜L2的位置直至通过自准直望远镜目镜看到清晰的箭头“”并记录此时凹透镜L2的位置,则毛玻璃屏F到凹透镜L2之间距离即为凹透镜的焦距。论文大全,凹透镜。

4.测量数据及分析

用分光计测量透镜焦距数据如下:

①测量凸透镜焦距数据如表1所示,

表2 单位:cm

物屏A位置 凸透镜L1位置 毛玻璃屏F位置 凹透镜L2位置 凹透镜L2焦距

50.00 80.00 140.10 114.00 26.10

50.00 85.00 131.65 105.50 26.15

50.00 90.00 130.00 104.10 25.90

②测量凹透镜焦距数据如表2所示,

从表1和表2测量数据看出,凸透镜焦距测量值为()cm,相对误差为

0.1%;凹透镜焦距测量值为()cm,相对误差为0.3%。结果表明,用分光计测量透镜焦距精准度高,重复性好。

第9篇：平面镜成像原理范文

《平面镜》是苏科版《物理》八年级上册第三章第四节的教学内容，本节安排在光的反射之前，所以不研究平面镜成像原理，重点探究平面镜成像的特点与应用.教材主要安排了一个探究平面镜成像特点的实验，根据多年的教学经验，如果将实验教学做一些改进，效果更佳.

改进一 将教材上的观察照片“浇不灭的烛焰”改为演示实验.兴趣是最好的老师，良好的开端是成功的一半，课堂伊始，通过“浇不灭的烛焰”创设情境，引入新课，使学生亲临其境，既新奇有趣，激发了学生强烈的求知欲，又为平面镜成虚像埋下伏笔.

改进二 在探究平面镜成像规律这一重点环节时：1.将演示实验改为分组实验；2.将实验中所用玻璃板改用显微镜实验中所用的较薄的载玻片（一面贴上遮阳膜效果更好）；3.用画在纸上的三角形替换物体.

改进后优点如下：1.遵循物理学以实验为基础，以学生为主体的原则，使学生由旁观者变为参与者，让学生经历物理问题的发现、猜想、探究的全过程，充分发挥学生主体参与的积极性，让学生真正成为学习的主人.2.改进后的实验取材方便，操作简单，各项特点尽在其中，形象直观，便于发现，易于归纳出结论.3.一次实验可测出三组距离相等，避免了一次实验的偶然性，容易发现规律.4.通过沿镜面折叠发现了物、像等大且关于镜面对称的特点，比教材上的方法更有说服力.

【教学过程设计】

一、创设情境 设疑引学

演示实验 浇不灭的烛焰：将三个杯子（1号和3号杯内是点燃的蜡烛）按图1所示位置放好，2号杯恰好在1号杯像的位置.让学生看到每个杯中均有点燃的蜡烛，然后向玻璃板后的两个杯中加水，当学生看到3号杯烛焰被浇灭2号杯“烛焰”不能浇灭这一奇异现象时，教师再把火柴放在2号杯“烛焰”上，再让学生看到火柴不能点燃.学生会展开想象的翅膀积极思考这是为什么呢？

二、新课教学

1.平面镜

提问 当你们想知道自己的模样时，首先想到的是什么？

引入 我们每天都照镜子，这种镜子表面是平的，叫做平面镜.今天我们就来好好研究平面镜成像的特点.

2.探究平面镜成像的特点

(1)观察现象 进行猜想

请同学照镜子，观察自己和周围同学的像，猜想平面镜成像的特点：

①;②;③;④.

思考 我们采用什么方法可以验证猜想是否正确呢？

(2)启发诱导 突破难点

我们要研究成像特点，首先要弄清像在哪里？

播放课件演示，通过观察现象、启发思考、引导发现等方法帮助学生分析确定“像的位置和大小”的方法——等效替代法.

①用玻璃板替代镜子.

②用物体替代像.

(3)改进实验 探究特点

具体方法如下：

①在实验桌上铺一张白纸，并用笔画一条直线，在直线左侧1-3厘米处画一三角形ABC，如图2所示.

②将载玻片用橡皮泥沿直线竖立在桌面上，让学生从有三角形的这一侧，透过载玻片观察 ABC的像，再让学生不透过载玻片直接观察纸上是否能看到 ABC的像，指出能被人看到，但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像.

③描出这个虚像 A′B′C′, 如图3所示(可以先描出三个顶点，再连成三角形) 移去载玻片.

④指导学生将 ABC及其虚像 A′B′C′的三对对应顶点用直线连接起来，如图4所示.可以看出：物、像连线与镜面垂直.

⑤用刻度尺分别测量出物、像对应点到直线MN(镜面)的距离，引导学生分析归纳得出：像和物到镜面的距离相等.

⑥指导学生沿直线MN将纸片对折，可发现 ABC与其所成的虚像 A′B′C′完全重合，可得出：像与物大小相等且关于镜面对称.

归纳总结 得出结论 平面镜成像特点：平面镜所成的像是；像的大小与物体的大小；

像和物到平面镜的距离；像与物相对于镜面是的.

3.平面镜成像作图

阅读教材 学习方法 指导学生阅读课本P70“方法”内容，学习根据平面镜成像特点用对称法作图.

注意 ①物体与像的连线与镜面的垂足要标出;②平面镜所成的像是虚像，必须用虚线画线.

4.平面镜的应用