初中物理知識點:凸透鏡成像的規(guī)律

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
凸透鏡成像時幾個名詞:






























名稱概念說明
物距物體到凸透鏡的距離用u來表示
像距像到凸透鏡的距離用v來表示
焦距焦點到凸透鏡光心的距離用f來表示
正立或倒立像和物體上下、左右均一致為正立的像;像和物體上下顛倒、左右互換為倒立的像相對于物體而言,虛像總是正立的,實像總是倒立的
放大或縮小像的大小大于物體大小的為放大的像;等于物體大小的為等大的像;小于物體大小的為縮小的像可以通過比較像距和物距來判斷:若像距大于物距,則是放大的像;若像距等于物距, 則是等大的像;若像距小于物距,則是縮小的像
實像或虛像實像是由實際光線相交而成的像,虛像是由實際光線的反向延長線相交而成實像既能用光屏承接,又可以用眼睛看到,虛像只能用眼睛看到,不能用光屏承接;實像總是倒立的,虛像總是正立的

凸透鏡成像的規(guī)律




















































物距u

像的特點


像距v


應(yīng)用


與物位置


倒正


大小


虛實


u>2f


異側(cè)


倒立


縮小


實像


f<v<2f


照相機


u=2f


異側(cè)


倒立


等大


實像


v=2f


/


f<u<2f


異側(cè)


倒立


放大


實像


v>2f


投影儀


u=f


/


/


/


/


/


探照燈


U<f


同側(cè)


正立


放大


虛像


不能確定


放大鏡


成像圖


說明:
(1)凸透鏡所成的實像必倒立,且物與像分居透鏡的兩側(cè),可以是放大的、等大的或縮小的;成虛像必正立,且物與像位于透鏡的同側(cè),一定是放大的。
(2)物體沿主光軸移動,像也沿主光軸移動。對于實像來說,物體向靠近鏡的方向移,像向遠離鏡的方向移,且像越來越大。對虛像來說,物向鏡移,像也向鏡移,且像越來越小。
(3)物體的物距一定,垂直主光軸向上、向下或向左、向右移動時,虛像的移動方向跟物體移動方向是一致的,但實像的移動方向跟物體移動方向恰好相反。即物向上移,像要向下移;物向左移,像要向右移。
(4)透鏡一部分被遮擋,這部分不透光,其余仍透光,仍生成完整的像,只不過像變暗些。透鏡破裂后去掉一部分,就相當(dāng)于遮擋了一部分,像大小、位置不變,只是變暗些。


凸透鏡成像的實驗;
①實驗時點燃蠟燭,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使燭焰的像成在光屏中央。
②若在實驗時,無論怎樣移動光屏,在光屏上都得不到像,可能的原因有:a.蠟燭在焦點以內(nèi),b.燭焰在焦點上c.燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度d.蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距,成像在很遠的地方,光具座的光屏無法移到該位置

凸透鏡成像實驗中要注意的幾個問題
(1)實驗中蠟燭、凸透鏡、光屏應(yīng)依次放置這是能在光屏上觀察到像的前提。能在光屏上顯示的像是實像,l而凸透鏡成實像時,像與物體在透鏡的異側(cè).因此必須使蠟燭和光屏分居凸透鏡的兩側(cè)。
(2)實驗中蠟燭、凸透鏡、光屏應(yīng)該在同一直線上這是像成在光屏上的前提。如果做這個實驗時用的是光具座,在調(diào)節(jié)時只要按程序操作,很容易完成共線調(diào)節(jié);但是如果你在做這個實驗時沒有用光具座就要特別注意這個問題。
(3)實驗中凸透鏡的鏡面、光屏面應(yīng)大致平行這也是保證像成在光屏上的條件。因為若鏡面和光屏面不平行,如鏡面傾斜,根據(jù)凸透鏡成像原因,像將成在光屏的一邊而不會成在光屏上。
(4)實驗中燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心應(yīng)該大致在同一高度這是保證像成在光屏中央的條件。有些同學(xué)認為,只要這三者的中心在一條直線上就可以了。事實上,如果三者的高度不同,則在光屏上所成的像或在光屏的上方,或在光屏的下方,不利于像的觀察。
(5)實驗中要注意凸透鏡的定位由于物體在2倍焦距之外時像在1倍焦距和2倍焦距之間,而物體在1倍焦距和2倍焦距之間時像在2 倍焦距之外。所以實驗時應(yīng)給物距和像距留大致相同的調(diào)節(jié)空間。即凸透鏡應(yīng)該固定在光具座的中間。
(6)要在像最清晰時觀察一般情況下,凸透鏡成像時,若光屏在一定的范圍內(nèi)移動,屏上都能夠得到像,但是我們要找到最清晰的像.如果將光屏向任何一個方向移動,像都比你最先得到的像模糊,則那個位置的像就是最清晰的像了。
(7)要注意物距適當(dāng)在觀察物距在1倍焦距與2倍焦距之間的成像時,要注意物距適當(dāng),不能使物體靠近焦點,否則像離凸透鏡太遠,像也太大,可能光屏接收不到。

透鏡成像的作圖方法
透鏡中有三條特殊光線:
①經(jīng)過光心的光線傳播方向不改變;
②平行于主光軸的光線經(jīng)折射后過焦點(對凹透鏡,它的焦點是虛焦點,是折射光線的反向延長線經(jīng)過的點);
③過焦點的光線經(jīng)過折射后平行于主光軸(對凹透鏡來說是虛焦點,是入射光線的正向延長線經(jīng)過的點)。
(1)物體處于2倍焦距以外時,如圖所示。

(2)物體處于2倍焦距和1倍焦距之間時,如圖所示

(3)物體處于焦點以內(nèi)時,如圖:





口訣法巧記凸透鏡成像規(guī)律:
(1)口訣一:一焦分虛實,二焦分大;虛像同側(cè)正,實像異側(cè)倒;成實像,物近像遠像變大;成虛像,物近像近像變小口訣二:三物距、三界限,成像隨著物距變;物遠實像小而近,物遠虛像大而遠:口訣三:凸透鏡,本領(lǐng)大,照相、幻燈和放大;二倍焦外倒實小,二倍焦內(nèi)倒實大;若是物放焦點內(nèi),像物同側(cè)虛像大;物遠實像近又小,物遠虛像遠又大,

(2)口訣法的理解:“物近像遠像變大,二倍焦距分大小,一倍焦距分虛實”。我們可以結(jié)合圖加深理解。

由此我們可以得出以下兩個性質(zhì):
①焦點分界:2f是成放大實像與縮小實像的分界點,廠是成實像與虛像的分界點。
②動態(tài)特性:物體沿主光軸移動時,物像關(guān)于凸透鏡移動方向一致,即物距(物體到凸透鏡的距離)減小(增大),像距(像到凸透鏡的距離)增大(減小),且像變大(。。

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