凸透鏡考點(diǎn)全解析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  初中階段的光學(xué)知識(shí)總體來說是三類:光的直線傳播,如影子的形成;光的反射,如平面鏡成像;光的折射,如凸透鏡成像。這三類光學(xué)知識(shí)尤以光的折射知識(shí)在考試中出現(xiàn)的最為頻繁,而凸透鏡成像就是其中的重中之重了,另外還有很多同學(xué)覺得凸透鏡成像也是一個(gè)難點(diǎn)。下面我們就想通過對(duì)一些經(jīng)典例題的分析,對(duì)凸透鏡成像的知識(shí)做一個(gè)全面的總結(jié)和歸納,希望能給同學(xué)們?cè)诮窈蟮目荚囉龅竭@類知識(shí)的題有所幫助。

  在分析凸透鏡成像的考點(diǎn)之前,我們必須熟練凸透鏡成像的特點(diǎn),因?yàn)樗鼈儾攀钦嬲鲱}的基礎(chǔ)。這些特點(diǎn)我們都是通過實(shí)驗(yàn)得出的:

  ①物體到凸透鏡距離(物距)大于2倍焦距時(shí)(或說2倍焦距以外),能成倒立的縮小的實(shí)像。

 、谖矬w到凸透鏡距離大于焦距而小于2倍焦距時(shí)(2倍焦距和焦距之間),能成倒立的放大的實(shí)像。

  ③物體到凸透鏡距離小于焦距時(shí)(焦距以內(nèi)),能成正立的放大的虛像

  其實(shí)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中還能得出這些結(jié)論:

  ④成實(shí)像時(shí),像和物在凸透鏡兩側(cè);成虛像時(shí),像和物在凸透鏡同側(cè)

 、莓(dāng)物距大于2倍焦距時(shí),像到凸透鏡的距離(像距)在2倍焦距和焦距之間;當(dāng)物距在2倍焦距和焦距之間時(shí),像距在2倍焦距以外。

  ⑥做實(shí)驗(yàn)時(shí),如果用紙擋住凸透鏡的一部分,光屏上的像仍然是完整的,只不過像變暗了些。

  另外,從凸透鏡成像特點(diǎn)①②③中還可進(jìn)一步分析得出這樣的結(jié)論,焦距以內(nèi)成虛像,焦距以外成實(shí)像;2倍焦距以內(nèi)成放大的像,2倍焦距以外成縮小的像;簡(jiǎn)單地說成:

 、咭槐督咕喾痔搶(shí),二倍焦距分大小。

  根據(jù)2倍焦距分大小這樣一個(gè)結(jié)論,我們又可以推出:成實(shí)像時(shí),當(dāng)物體離凸透鏡越近,像就會(huì)越大,像距就會(huì)越大;當(dāng)物體離凸透鏡越遠(yuǎn),像就會(huì)越小,像距就會(huì)越小。為了便于記憶,我們可以簡(jiǎn)單地記成:

 、鄬(shí)像像大像距大物距小,像小像距小物距大。

  找到凸透鏡成像的這八個(gè)規(guī)律之后,不管出現(xiàn)什么樣的題型,我們都能輕松應(yīng)對(duì),不信?我們舉例來說明吧。

  例1 凸透鏡焦距f等于15cm,當(dāng)把物體放在主光軸上距光心31cm時(shí),所成的像一定是(    )

  A.縮小倒立的實(shí)像

  B.放大倒立的虛像

  C.縮小正立的實(shí)像

  D.放大正立的虛像

  分析:這是直接套用知識(shí)點(diǎn)的題型,物距31cm,大于2倍焦距,成倒立縮小的實(shí)像,答案為A

  例2 如圖所示:B為AC的中點(diǎn),蠟燭燭焰通過凸透鏡后在右側(cè)光屏上成一個(gè)清晰的縮小的像,則凸透鏡(    )

  A.應(yīng)該放在BC之間某處

  B.應(yīng)該放在AB之間某處

  C.應(yīng)該放在B點(diǎn)

  D.可能分在蠟燭的左側(cè)某處

  分析:光屏上成清晰的像,那肯定是實(shí)像。根據(jù)前面得到的知識(shí)點(diǎn)④可知凸透鏡應(yīng)在AC之間。成縮小的像,說明物距大于2倍焦距,結(jié)合知識(shí)點(diǎn)⑤,物距大于2倍焦距時(shí),像距應(yīng)在2倍焦距和焦距之間,也就是說A到凸透鏡距離應(yīng)該比光屏到凸透鏡距離遠(yuǎn),所以應(yīng)在BC之間地,答案為A。

  例3 做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),當(dāng)蠟燭距透鏡15cm時(shí),在光屏上成放大的像,當(dāng)蠟燭距透鏡18cm時(shí),所成的像(    )

  A.一定成放大的實(shí)像

  B.一定成縮小的實(shí)像

  C.可能成縮小的實(shí)像

  D.可能成放大的虛像

  分析:物距是15cm時(shí)在光屏上成放大的像,說明15cm是在2倍焦距和焦距之間,我們把它寫成f

  例4 在“研究凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)中,保持凸透鏡位置不變,先后把燭焰放在a、b、c、d和e點(diǎn),如圖所示,同時(shí)調(diào)整光屏的位置,那么:

 。1)把燭焰放在________點(diǎn),屏上出現(xiàn)的像最小

 。2)把燭焰放在________點(diǎn),屏上出現(xiàn)的像最大

 。3)把燭焰放在________點(diǎn),屏上不出現(xiàn)燭焰的像

  (4)如果把燭焰從a移動(dòng)到b點(diǎn),像到凸透鏡的距離________,像的大小______(變大,變小,不變)

  分析:這道題考察的主要是知識(shí)點(diǎn)⑧,成實(shí)像時(shí),像大像距大物距小,像小像距小物距大。所以a點(diǎn)像最小,d點(diǎn)像最大,e在焦點(diǎn)以內(nèi)成虛像,不能用光屏承接。從a移動(dòng)到b時(shí),物距變小,像要變大,像距也會(huì)變大。

  例5 在做“凸透鏡成像”時(shí),若將蠟燭放在離凸透鏡15cm的地方,在距透鏡30cm的光屏上能得到一個(gè)清晰的像,此像是________,__________的實(shí)像。

  分析:在這里我們知道了物距和像距,根據(jù)總結(jié)出的知識(shí)點(diǎn)⑤,物體在2倍焦距以外時(shí),像在2倍焦距和焦距之間;物體在2倍焦距和焦距之間時(shí),像在2倍焦距以外。15cm小于30cm,15cm應(yīng)該是2倍焦距和焦距之間,30cm應(yīng)該在2倍焦距以外,所以成倒立放大的實(shí)像。

  這種類型的題目在考試中還比較多,但都是可以用我們總結(jié)歸納出的知識(shí)來解決。根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn),我們發(fā)明了很多諸如照相機(jī)之類的光學(xué)元件。

  照相機(jī)就是利用凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像的特點(diǎn),那么被拍照的景物就應(yīng)該在照相機(jī)鏡頭的2倍焦距以外。

  幻燈機(jī)、投影儀,利用凸透鏡成倒立放大的實(shí)像的特點(diǎn),這時(shí)幻燈片,膠片就要放在2倍焦距和焦距之間,又因?yàn)榇藭r(shí)所成的像是倒立的,所以為了看到正立的像,幻燈片就要倒放在幻燈架上。

  放大鏡,利用凸透鏡成放大的虛像的特點(diǎn),這時(shí)被觀測(cè)的物體必須放在焦距以內(nèi)。

  結(jié)合凸透鏡成像的特點(diǎn),對(duì)這些光學(xué)元件的考察在中考中也是經(jīng)常出現(xiàn)的。

  例6 用照相機(jī)照相時(shí),物體在膠卷上形成(    )

  A.縮小的倒立的實(shí)像

  B.放大的正立的實(shí)像

  C.縮小的正立的實(shí)像

  D.縮小的倒立的實(shí)像

  分析:這種題相對(duì)簡(jiǎn)單,照相機(jī)就是成倒立的縮小的實(shí)像,答案選D

  例7 把凸透鏡正對(duì)太陽光,可在距凸透鏡10 cm處得到一個(gè)最小最亮的光斑。若用此透鏡來觀察郵票上較小的圖案,則郵票到透鏡的距離應(yīng)(    )

  A.大于10 cm

  B.小于10cm

  C.大于20cm

  D.在10cm和20cm之間

  分析:凸透鏡正對(duì)太陽光,在10cm遠(yuǎn)處得到一個(gè)最小最亮的光斑,說明些透鏡的焦距為10cm。用它來觀察較小的物體,就是說把它當(dāng)成放大鏡使用,放大鏡的成像特點(diǎn)是,物體在凸透鏡焦距以內(nèi)成正立放大的虛像,所以答案是B。

  對(duì)于這種直接套用凸透鏡成像原理對(duì)這些元件考察的,我們不再舉例分析,還有一些稍微復(fù)雜的,需要我們結(jié)合我們所歸納出的知識(shí)來推理。

  例8 班里組織春游,一位同學(xué)拿著相機(jī)為另一位同學(xué)拍照時(shí),由于疏忽,鏡頭蓋恰好遮擋了相機(jī)鏡頭的一半,那么這張照片洗出來后(    )

  A.照片上沒有景物

  B.照片上的景物只有一半

  C.照片上的景物半明半暗

  D.照片的全部景物都比正常拍攝的暗些

  分析:根據(jù)知識(shí)點(diǎn)⑥,我們知道,擋住進(jìn)入鏡頭的部分光后,會(huì)使像變暗一些,因此答案為D。

  還有更復(fù)雜的一些題型,如:

  例9 放映幻燈片的時(shí)候,銀幕上的像太小,想讓像變大些,可以采取的辦法是(    )

  A.將幻燈機(jī)移近銀幕,同時(shí)使幻燈片遠(yuǎn)離鏡頭

  B.將幻燈機(jī)遠(yuǎn)離銀幕,同時(shí)使幻燈片遠(yuǎn)離鏡頭

  C.將幻燈機(jī)移近銀幕,同時(shí)使幻燈片移近鏡頭

  D.將幻燈機(jī)遠(yuǎn)離銀幕,同時(shí)使幻燈片移近鏡頭

  分析:做這道題時(shí)首先要明確:銀幕到幻燈機(jī)鏡頭的距離是像距,幻燈片到鏡頭的距離是物距。當(dāng)像有些小而想使像變大一些,根據(jù)我們推出的知識(shí)點(diǎn)⑧:像大像距大,物距小,可知,要使像變大一點(diǎn),要減小物距而增大像距;脽羝拷R頭而幻燈機(jī)遠(yuǎn)離銀幕,答案選D。

  在這里對(duì)知識(shí)點(diǎn)⑧一定要很熟練,如果知識(shí)點(diǎn)都不熟練,就談不上去分析了。我們?cè)倥e一例來對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)加以理解吧。首頁上一頁12下一頁末頁共2頁
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