八年级物理上册第五章第5节显微镜和望远镜导学案.docx
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八年级物理上册第五章第5节显微镜和望远镜导学案
第5节显微镜和望远镜
课题
显微镜和望远镜
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.了解显微镜和望远镜的基本结构和成像原理.
2.了解望远镜在人类探索宇宙中的作用.
过程与方法
1.通过观察引导学生发散思维.
2.培养学生综合运用所学知识的能力.
情感、态度与价值观
初步认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响.
教学重点
知道显微镜和望远镜的基本结构和成像原理.
教具准备
显微镜、望远镜、放大镜、挂图、火柴盒、无色透明塑料膜、水、烧杯、滴管、装片(植物)、多媒体课件.
教学难点
利用两组凸透镜成像规律理解显微镜和望远镜的原理.
教学课时
1课时
课前预习
1.显微镜和望远镜的结构相似:
镜筒的两端各有一组透镜,每一组的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观察物体的叫物镜.
2.显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头,能成一个倒立放大的实像;目镜相当于一个放大镜,能成一个正立放大的虚像,因此通过显微镜我们看到的是一个倒立的被放大的虚像.
3.望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头,成倒立、缩小的实像,望远镜的目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像.
4.物体的两端到人眼处所夹的角叫视角,物体越大,物体与人眼的距离越小,其视角就越大.
5.我们的宇宙有上千亿个星系,太阳是银河系中的一员,地球在离太阳比较近的第三条轨道上.
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
在凸透镜的应用中,有两种仪器不容忽视:
一种是带来生物学革命的显微镜,一种是带来天文学革命的望远镜.因为有了显微镜,人们才得以观察到肉眼根本无法看到的极其细小的生物体结构及微生物;因为有了望远镜,人们才得以看到距我们较远的天体的运行情况及发现新的天体.为什么显微镜和望远镜具有如此神奇的功能呢?
学完这课,你就会明白了.
备课笔记
进
行
新
课
显微镜
我们在白纸上画一个小箭头,用两个火柴盒压住,在它上面放一块无色透明的塑料膜,用滴管从烧杯中吸上一些水,小心地把一个小水滴滴在塑料膜上,观察到什么现象?
教师巡回指导,让学生们调整水滴跟桌面的距离,或用滴管改变水滴的直径.
生1:
观察到一个正立、放大的箭头.
生2:
观察到一个倒立、放大的箭头.
生3:
从实验中可知小水滴相当于一个凸透镜.
生4:
改变水滴跟桌面的距离可得到正立、放大的箭头和倒立、放大的箭头.
同学们回答的很好,说明大家观察得很认真,那么如何能放大得更大呢?
学生们再一次调整或借用其他仪器尝试,教师评价.
教师演示:
从水滴看到一个和原来方向相反、放大的箭头.再用一只放大镜来观察水滴.当放大镜移到一定位置,看到一个清晰的和原来方向相反的、被放得很大的箭头.
学生们对这个结果很迷惘.
看投影,在胶片上我画了个很小很小的三角形,经过投影仪,在屏幕上成倒立、放大的像,现在通过放大镜,再看看.
生:
看到比原来三角形大好几倍的三角形.
学生们走出困惑,情绪高涨.
人眼观察物体的细微结构时,分辨本领是有限的.把物体移近些,可以看得清楚些,借用放大镜可以看得更清楚些,但对于太细微的结构,如生物的细胞,移得再近,用放大镜也是看不清楚的.我们从实验中可看出用两个凸透镜可以放得更大.利用这个原理就制成了显微镜,下面我们一起来研究显微镜的结构和原理.
教师让学生阅读教材P103“显微镜”,
并提出问题,整理如下:
(用多媒体展示)
思考题:
(1)显微镜的构造是怎样的?
(2)显微镜的原理是什么?
教师可结合教材P1035.5-1“显微镜的结构”,让学生讲解(教师适当提示).
学生回答:
(讨论、交流后积极发言)
(1)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.
反光镜可旋转,能使反射光线从下方照射到被观察的物体上,增大物体的亮度.
载物台用来放置被观察的物体,载物台中央有一圆孔,反光镜反射的光线从下方穿过圆孔,照射在被观察物体上.
(2)被观察的物体位于物镜的1倍焦距和2倍焦距之间,通过物镜成一个放大的倒立实像,道理跟投影仪成像一样,这个放大的实像正好落在目镜的焦点以内,又通过目镜成放大的虚像,因此目镜的作用是一个放大镜.通过两次放大作用,我们就可以看清楚很小的物体了.
同学们回答的很好,显微镜就是根据这个原理制成的.显微镜的放大倍数等于物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数.
板书:
显微镜原理:
(1)物镜:
f<u<2f,成倒立、放大的实像.
(2)目镜:
u<f,成正立、放大的虚像.
备课笔记
知识拓展:
观察到的像与物相比:
倒立、放大的虚像,像与物左右、上下颠倒.因此,为了使被观察物体的像在视野的中央,移动物体时,像移动的方向与物体移动的方向相反.
进
行
新
课
现在我们使用显微镜观察装片,先用眼观察,再用显微镜观察.
学生认真观察,教师指导,使学生观察到清晰的像.
【例1】(多媒体展示)关于显微镜的物镜和目镜所成的像,下列说法正确的是()
A.目镜成实像,物镜成虚像
B.物镜成实像,目镜成虚像
C.目镜和物镜都成实像
D.目镜和物镜都成虚像
解析:
本题考查的是显微镜的目镜和物镜的成像性质.物镜将被观察物体第一次放大成实像,这个实像正好落在目镜的焦距以内,经目镜第二次放大后,成为放大的虚像.故本题正确答案是B.答案:
B
望远镜、视角
1.望远镜
约400年前在荷兰的一个小镇上,一个磨眼镜片的手艺人不经意地透过一前一后放置的两个镜片去看远处的景物时,发现这些景物近了许多.大约1609年,意大利的科学家伽利略知道了这件事,他在研究之后,用两个凸透镜做成了一台望远镜.他后来不断改进,用自己的望远镜第一次发现了天上的银河并不是一片连续发光的云,而是由许多的星星组成的.他发现月亮表面并不是平坦的,而是有许多高低不同的环形山;发现了太阳黑子,看到了土星周围有一圈光环.更重要的是,他发现了有四颗卫星绕着木星转,很神奇是吗?
下面我们就一起来学习“望远镜”吧!
教师让学生阅读教材P103~P104“望远镜”.
并提出问题,整理如下:
(用多媒体展示)
思考题:
(1)望远镜的构造是什么样的?
(2)为什么使用望远镜观察物体会感到物体被放大?
(3)望远镜和显微镜的原理是一样的吗?
教师引导学生看教材图5.5-3后,仔细观察分析出结论.
学生回答:
(讨论、交流后积极发言)
(1)望远镜也是由两组凸透镜组成.
靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜.
物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像.
目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大.
(2)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.
(3)显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成,都叫物镜和目镜,但有不同的地方.显微镜的物镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间,成倒立、放大的实像,作用是使物体进行一次放大.望远镜的物镜,物距在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近.目镜都起放大镜的作用.
同学们讲得很好.我们知道望远镜的物镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样它可以会聚更多的光使得所成的像更加明亮.这一点在观测天空中的暗星时非常重要.现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大,以求观测到更暗的星.
教师用多媒体播放课件“望远镜的种类”,并进行讲解.
板书:
望远镜原理:
物镜:
u>2f,成倒立、缩小的实像.目镜:
u<f,成正立、放大的虚像.
备课笔记
特别提醒:
望远镜并没有把远处的物体放大,而是把物体拉近,增大了人眼的视角.
进
行
新
课
【例2】(多媒体展示)对于由两组凸透镜组成的望远镜来说,物镜和目镜所成的像分别是()
A.放大的实像,放大的虚像
B.缩小的实像,缩小的虚像
C.缩小的实像,放大的虚像
D.放大的虚像,放大的实像
解析:
用望远镜观察的物体到物镜的距离都远大于物镜的2倍焦距,所以来自被观察物体的光经过物镜所成的像是缩小的实像,这个实像落在目镜的焦点以内,被目镜再放大,成为虚像.故本题选C.
答案:
C
2.视角
教师引导学生看教材P104图5.5-4,并播放多媒体课件“视角”,进行讲解.
探索宇宙
望远镜的发明,让人类探索宇宙变为了现实.请大家阅读教材P104~P105,看看望远镜在人类观察宇宙的前进道路上的成就.
生1:
意大利物理学家伽利略是第一位把望远镜指向天空的科学家.
生2:
人们用望远镜观察到“海王星”,为牛顿的万有引力定律提供了有力的支持.
生3:
“哈勃”太空望远镜使人类观察宇宙的能力空前提高.
结合观察教材P105中图5.5-7,谈谈我们对宇宙的了解.
生1:
宇宙是广阔无限的,拥有数十亿个星系,银河系是其中一个星系.
生2:
银河系异常巨大,一束光穿越银河系需要十万年的时间.太阳不过是它里面的几千亿颗恒星中的一员.而太阳的周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行.
同学们说得很好(师可适时引导学生认识地球在离太阳比较近的第三条轨道上).
人类对太阳系及整个宇宙的探索,经历了漫长的过程,随着科学的不断进步,这种探索会越来越深入.(就我国“神舟”号载人飞船、探索月球等航天事业的发展历程作简要介绍,激发学生的学习兴趣和求知欲.)
备课笔记
教
学
板
书
课
堂
小
结
显微镜和望远镜在现实生活中并不经常被接触,因此在学习过程中,一定要重视理论联系实际,到实验室对照原物件学习明白其原理和各元件的作用.也需要同学们平时多动手、动眼,说不定同学们也会有非常了不起的发现.谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P104“想想做做”】
取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,通过两个透镜看前面的物体(如图).调整两个放大镜间的距离,直到看得最清楚为止.物体是变大了还是变小了?
把两个放大镜的位置前后对调,你有什么新的发现?
解:
把放大倍数较大(焦距较短)的凸透镜放在靠近眼睛的位置时,远处的物体看上去变大了;两个放大镜位置对调以后,远处物体看上去变小了.
【教材P106“动手动脑学物理”】
1.如图所示,把一滴水滴在玻璃板上,在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体.可以看到水滴就是一个放大镜.如果还看不清小物体,再拿一个放大镜位于水滴的上方.慢慢调节放大镜与水滴之间的距离,你就可以看清玻璃板下的微小物体!
解:
本题是一道实际操作性探究实验题.放大镜和玻璃板上的小水滴都相当于凸透镜,小水滴的作用相当于物镜,放大镜的作用相当于目镜,调节放大镜和小水滴间的距离,使其共同作用相当于显微镜,就可看清玻璃板下微小的物体.
2.收集人类探索宇宙历程的资料,自拟题目就你喜欢的相关问题写一篇科学小短文.解:
略.
难
题
解
答
【例3】下列说法中不正确的是()
A.望远镜能用来观察远处的物体是因为它增大了眼睛的视角
B.望远镜都用凸透镜作为物镜
C.望远镜的物镜可以用凸透镜,也可以用凹面镜,而显微镜只能用凸透镜
D.望远镜的物镜很大是为了会聚更多的光
解析:
伽利略望远镜的物镜是凸透镜,目镜是凹透镜;开普勒望远镜的物镜和目镜都是凸透镜;反射式望远镜的物镜是凹面镜.
答案:
B
备课笔记
布置作业:
教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
1.教学中可引导学生利用对比的方法去学习本节知识.如使用显微镜时,被观察的物体经过物镜的放大,第一次放大与幻灯机的原理相同;第二次放大与放大镜的原理相同.使用望远镜时,物镜的作用与照相机的原理相同,成缩小的实像;目镜的作用和放大镜的原理相同.
2.通过望远镜的发明故事,教育学生要大胆地动手实践,元件的组合有时也是一种创新.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
2019-2020学年八上物理期末试卷
一、选择题
1.有关物质的密度,下列说法中正确的是()
A.密度跟物体的质量有关,质量越大,密度越大
B.密度跟物体的体积有关,体积越大、密度越小
C.密度是物质本身的一种特性,当物质的状态发生改变时,其密度也不会改变
D.密度跟物体的质量和体积都无关,当物质的状态发生改变时,密度可能会改变
2.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法中正确的是
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.不同物质的密度一定不同
C.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
D.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造
3.近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。
如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以
A.增大物距
B.增大像距
C.增大人像的大小
D.减小取景范围
4.绘图人员绘制地图时,常常需要在高空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,则底片到镜头间的距离为
A.100mm以外B.50mm以内C.略大于50mmD.恰为50mm
5.下列说法中,正确的是( )
A.月亮是一个巨大的光源
B.太阳光传播到我们眼睛不需要时间
C.光只在真空中才沿直线传播
D.光在玻璃和水中传播的速度不同
6.塑料袋属于非晶体.高压输电线路上飘挂的塑料袋会影响输电安全,供电部门利用“激光炮”向塑料袋发射激光,使塑料袋熔化,达到清除目的.下列说法错误的是
A.塑料袋熔化过程中温度不变B.塑料袋熔化过程中需要吸热
C.激光具有能量D.激光在空气中传播的速度约为3×105km/s
7.2015年5月9日我国多地出现日晕奇观,图为日晕的景象。
在5000m的高空,水蒸气遇冷形成小冰晶,太阳光照射小冰晶后,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环,称为“晕”。
下列说法正确的是
A.水蒸气遇冷形成小冰晶是凝固现象
B.水蒸气遇冷形成小冰晶需要吸热
C.太阳光照射小冰晶后通过反射分解为七色光
D.太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的色散现象
8.关于光现象,下列说法中正确的是
A.潜望镜是利用了平面镜能改变光路的原理制成的
B.入射光线与反射面的夹角为60°,则反射角为30°
C.无论是光的反射,还是光的折射,其光路都是可逆的
D.镜面反射遵守光的发射定律,漫反射不遵守光的发射定律
9.我们学过的许多成语包含了声现象,与“低声细语”属于同一声音特征的是
A.隔墙有耳B.悦耳动听C.掩耳盗铃D.震耳欲聋
10.关于声现象,下列说法中正确的是
A.只要物体振动,我们就一定会听到声音
B.声音在真空中的传播速度是340m/s
C.考场路段禁鸣喇叭,这是在声音传播的过程中减弱噪声
D.人能听到的声音,都是由发声体振动产生的
二、填空题
11.如图是严寒冬天湖水温度分布图,湖面封冻了,较深河底的水却保持4℃的水温,鱼儿仍然可以自由自在地游泳.湖面上的冰是由湖水 ________而成,发生这一物态变化需要 ________热量.由图可知水在 ________℃时的密度最大.
12.人的眼睛在结构上和照相机非常相似,晶状体相当于一个凸透镜,能使物体成像在视网膜上.在如图甲、乙的示意图中,属近视眼的是________ ,矫正时配戴的眼镜镜片应选用________ .(选填“丙”或“丁”)
13.光在_____中沿直线传播;光在真空中的传播速度c=_____m/s;我们能从各个方向看见黑板上的字是由于字发生_____反射;有时黑板“反光”,使部分同学看不清字,是黑板发生_____反射的缘故;
14.“热管”是20世纪80年代研制出来的一种导热本领非常大的装置,它比铜的导热本领大上千倍。
“热管”的结构并不复杂,它由一根两端封闭的金属管,管内衬了一层多孔的材料,叫做吸收芯。
吸收芯中充有酒精或其他容易汽化的液体。
当管的一端受热时,这一端吸收芯中的液体就______成蒸气,并______热量,蒸气传到另一端,由于另一端温度低,蒸气就在这一端又______成液体,并______热量。
这样就把受热那一端的热量迅速传递到另一端。
15.某歌手在市兴中体育场举办个人演唱会。
演唱会上,观众一听声音就知道是该歌星在唱歌,这是依据声音的_____来判断的:
吉他手在演奏过程中不停地变换手指按压弦的位置,是为了改变声音的_____;观众进场后把手机调成静音,这是在_____处减弱噪声。
16.如图中(a)、(b)两图分别表示比较自行车和摩托车运动快慢的两种方法.
图(a)表明:
________;
图(b)表明:
________
三、计算题
17.小明设计了一个测量碗的密度的实验,实验步骤及实验数据如图所示.
根据实验数据,计算:
(g=10N/kg)
(1)乙图中碗受到的浮力;
(2)碗的质量;
(3)碗的密度。
18.从上海到南京的D412次动车组运行时刻表如下表所示.
(1)D412次动车由上海驶往南京全程的平均速度是多少?
(2)若该动车长200m,以这个平均速度完全穿过一条长2200m的隧道,需要多长时间?
四、实验题
19.某中学环保小组在长江边取适量江水样品,分别进行了江水密度的测量:
(1)小薇把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在_______台上,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调,直至天平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图甲所示,则烧杯中江水的质量为_______g.然后将烧杯中的江水倒入量筒(如图乙),则江水的密度为_______g/cm3(保留两位小数)
③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值__________(选填“偏大”或“偏小”).
(2)小亮把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图丙所示)和没喝完的半瓶纯净水,做了如下实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1,并用笔在瓶身水面位置标记为A;
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为m2;
③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与_______相平,再用电子秤测出瓶的总质量为m3;
④则江水的密度表达式ρ=________(纯净水的密度用ρ水表示).
⑤小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的___________.
A.控制变量法B.等量替代法C.类比法
20.(7分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f=cm。
如图乙所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上能否得到清晰地烛焰像?
为什么?
答:
。
如图丙所示,烛焰能在光屏上形成清晰地像,此像是.的实像。
如果此时撤去光屏,人眼在如图丙所示的位置(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像。
在图丙中,保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,为了在光屏上得到一个清晰地像,光屏应该向(选填“左”或“右”)移动。
21.如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置图:
(1)实验器材:
带底座的玻璃板、自纸、笔、光屏各一个,两支外形相同的蜡烛A和B,还缺少的器材是____________,选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的_______.
(2)在竖直的玻璃板放点燃的蜡A,未点燃的站烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的_________(选填“前”或“后”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是______像.
(4)当蜡烛A像玻璃板靠近,蜡烛A的像大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(5)蜡烛A和B可以放在刻度尺上通过前后移动来观察像的大小情况,实验中使用刻度尺,其主要目的是_______.
A.观察能否成像B.观察像的大小C.比较像与物到平面镜的距离D.观察像的虚实
(6)实验中,仔细观察像的位置,会看到平面镜中有两个像,请你分析产生两个像的原因:
___.
22.在“研究水的沸腾”的实验中,得到了如题图所示的图象.从图象可知,____段表示的是水沸腾的过程,在此过程中,不断对水加热,而水的温度____(选填“上升”、“不变”、“下降”),此实验所得水的沸点是____℃.
23.
(1)如图甲所示,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其内的空气,听到铃声逐渐变小,再让空气逐渐进入罩内,听到铃声又逐渐变大,此实验现象可以推理得出:
真空_____(选填“能”或“不能”)传声;
(2)如图乙所示,将竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会多次被弹开,说明音叉在__________,音叉发出的声音越大,乒乓球被弹开的幅度_______.
24.在学习《速度》一节的内容后,同学们想探究纸锥下落快慢与纸锥的锥角及其扇形半径的关系,他们用普通复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图甲所示的3个纸锥实验中,纸锥每次从相同高度由静止释放,用秒表多次测量每个纸锥下落的时间,取平均值后记录在下表中,请你解答:
纸锥编号
下落高度h/m
扇形纸片半径r/cm
剪掉的扇形圆心角θ/o
纸锥锥角α/o
下落时间t/s
1
1.9
10
90
81.9
2.20
2
1.9
10
135
71.1
1.84
3
1.9
5
90
81.9
2.20
(1)实验中通过纸锥的_____来反映纸锥下落的快慢;
(2)对于纸锥下落前的初始位置,有图乙所示的两种摆放方式,你认为正确的是_____;
(3)根据实验探究目的,分析表中数据可以得出纸锥下落快慢与纸锥的_____有关。
【参考答案】
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
C
D
A
D
A
D
D
二、填空题
11.凝固;放热;4.
12.甲丁
13.同种均匀介质3×108漫镜面
14.汽化,吸收;液化,放出
15.音色音调声源
16.在相同的时间内,摩托车比自行车通过的路程长,所以摩托车运动的快些通过相同的路程,摩托车比自行车所用的时间短,所以摩托车运动的快些
三、计算题
17.
(1)0.9N;
(2)0.09kg;(3)3×103kg/m3
18.
(1)120km/h;
(2)0.02h
四、实验题
19.水平右39.61.04偏大标记A(m3-m2)ρ水/(m1-m2)B
20.
(1)15.0cm,
(2)不能,烛焰在凸透镜1倍焦距以内,成虚像,不能用光屏承接,(3)倒立、放大,能,(4)左
21.
(1)刻度尺;位置;
(2)前;等效替代法;
(3)虚;
(4)不变;
(5)C;
(6)玻璃板有两个反射面,因为玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一个像,所以成
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