凸透鏡考點全解析

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)知識尤以光的折射知識在考試中出現(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難點。下面我們就想通過對一些經(jīng)典例題的分析,對凸透鏡成像的知識做一個全面的總結(jié)和歸納,希望能給同學(xué)們在今后的考試遇到這類知識的題有所幫助。

  在分析凸透鏡成像的考點之前,我們必須熟練凸透鏡成像的特點,因為它們才是真正做題的基礎(chǔ)。這些特點我們都是通過實驗得出的:

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

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

 、畚矬w到凸透鏡距離小于焦距時(焦距以內(nèi)),能成正立的放大的虛像

  其實我們在實驗中還能得出這些結(jié)論:

 、艹蓪嵪駮r,像和物在凸透鏡兩側(cè);成虛像時,像和物在凸透鏡同側(cè)

  ⑤當(dāng)物距大于2倍焦距時,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,像距在2倍焦距以外。

 、拮鰧嶒灂r,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①②③中還可進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;簡單地說成:

  ⑦一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小。

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

  ⑧實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,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,所成的像一定是(    )

  A.縮小倒立的實像

  B.放大倒立的虛像

  C.縮小正立的實像

  D.放大正立的虛像

  分析:這是直接套用知識點的題型,物距31cm,大于2倍焦距,成倒立縮小的實像,答案為A

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

  D.可能分在蠟燭的左側(cè)某處

  分析:光屏上成清晰的像,那肯定是實像。根據(jù)前面得到的知識點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)合知識點⑤,物距大于2倍焦距時,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,所以應(yīng)在BC之間地,答案為A。

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

  A.一定成放大的實像

  B.一定成縮小的實像

  C.可能成縮小的實像

  D.可能成放大的虛像

  分析:物距是15cm時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”實驗中,保持凸透鏡位置不變,先后把燭焰放在a、b、c、d和e點,如圖所示,同時調(diào)整光屏的位置,那么:

  (1)把燭焰放在________點,屏上出現(xiàn)的像最小

 。2)把燭焰放在________點,屏上出現(xiàn)的像最大

  (3)把燭焰放在________點,屏上不出現(xiàn)燭焰的像

 。4)如果把燭焰從a移動到b點,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點⑧,成實像時,像大像距大物距小,像小像距小物距大。所以a點像最小,d點像最大,e在焦點以內(nèi)成虛像,不能用光屏承接。從a移動到b時,物距變小,像要變大,像距也會變大。

  例5 在做“凸透鏡成像”時,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清晰的像,此像是________,__________的實像。

  分析:在這里我們知道了物距和像距,根據(jù)總結(jié)出的知識點⑤,物體在2倍焦距以外時,像在2倍焦距和焦距之間;物體在2倍焦距和焦距之間時,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)歸納出的知識來解決。根據(jù)凸透鏡成像特點,我們發(fā)明了很多諸如照相機之類的光學(xué)元件。

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

  幻燈機、投影儀,利用凸透鏡成倒立放大的實像的特點,這時幻燈片,膠片就要放在2倍焦距和焦距之間,又因為此時所成的像是倒立的,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,這時被觀測的物體必須放在焦距以內(nèi)。

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

  例6 用照相機照相時,物體在膠卷上形成(    )

  A.縮小的倒立的實像

  B.放大的正立的實像

  C.縮小的正立的實像

  D.縮小的倒立的實像

  分析:這種題相對簡單,照相機就是成倒立的縮小的實像,答案選D

  例7 把凸透鏡正對太陽光,可在距凸透鏡10 cm處得到一個最小最亮的光斑。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:凸透鏡正對太陽光,在10cm遠處得到一個最小最亮的光斑,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。

  對于這種直接套用凸透鏡成像原理對這些元件考察的,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來推理。

  例8 班里組織春游,一位同學(xué)拿著相機為另一位同學(xué)拍照時,由于疏忽,鏡頭蓋恰好遮擋了相機鏡頭的一半,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)知識點⑥,我們知道,擋住進入鏡頭的部分光后,會使像變暗一些,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.將幻燈機移近銀幕,同時使幻燈片遠離鏡頭

  B.將幻燈機遠離銀幕,同時使幻燈片遠離鏡頭

  C.將幻燈機移近銀幕,同時使幻燈片移近鏡頭

  D.將幻燈機遠離銀幕,同時使幻燈片移近鏡頭

  分析:做這道題時首先要明確:銀幕到幻燈機鏡頭的距離是像距,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)我們推出的知識點⑧:像大像距大,物距小,可知,要使像變大一點,要減小物距而增大像距;脽羝拷R頭而幻燈機遠離銀幕,答案選D。

  在這里對知識點⑧一定要很熟練,如果知識點都不熟練,就談不上去分析了。我們再舉一例來對這一知識點加以理解吧。首頁上一頁12下一頁末頁共2頁
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