“透鏡及其應(yīng)用”是光學(xué)的重點考查內(nèi)容,從近兩年中考試題可以看出,題目在考查學(xué)生創(chuàng)新能力、遷移能力、綜合運用知識解決實際問題等方面有所加強,而同學(xué)們解題的關(guān)鍵是具備科學(xué)的思維方法,下面舉例談?wù)劷獯鹜哥R考題常用的思維方法,供同學(xué)們借鑒。
一、創(chuàng)新思維
有關(guān)透鏡的創(chuàng)新性題主要表現(xiàn)為對凸透鏡成像應(yīng)用的解釋,有關(guān)凸透鏡成像特點的變化性題以及對光的折射的變化性題,是近幾年中考中常出現(xiàn)的題型。
例1 小華參觀展覽會,在一個小展室里看見一個女導(dǎo)游在介紹商品,試著與她握手,卻發(fā)現(xiàn)是一個虛擬導(dǎo)游,可望不可及。后來他發(fā)現(xiàn)這個女導(dǎo)游只是在一個玻璃屏風(fēng)后倒立的電視機屏幕上經(jīng)過處理的一個形象而已,如圖所示。則這個玻璃屏風(fēng)是_________鏡,這個虛擬導(dǎo)游是_________(填“虛”或“實”)像,電視機屏幕與玻璃屏風(fēng)的距離應(yīng)滿足的條件是_________。
思維分析:由圖中電視機中的“像”與小華看到的“像”的關(guān)系可知,電視機中的“像”經(jīng)過屏風(fēng)這個“鏡”后變成倒立、放大的像,且電視機中的“像”與小華看到的“像”又是在屏風(fēng)這個“像”的兩側(cè)。由此可知,玻璃屏風(fēng)是一個凸透鏡,虛擬導(dǎo)游是實像,此時電視機中的“像”是“物”,它離玻璃屏風(fēng)凸透鏡的距離大于1倍焦距小于2倍焦距。
答案:凸透 實 大于1倍焦距小于2倍焦距
二、綜合思維
采用綜合思維方法主要解決有關(guān)透鏡的應(yīng)用、光學(xué)與生物的結(jié)合以及光學(xué)元件的綜合應(yīng)用。
例2 如圖表示在做“觀察蛙蹼內(nèi)血液流動現(xiàn)象”實驗過程中,用顯微鏡的鏡頭組合分別為物鏡10×、目鏡5×或物鏡10×、目鏡10×所觀察到的兩個視野,那么觀察甲圖時,顯微鏡的放大倍數(shù)是________倍,實驗時可以根據(jù)______來區(qū)分小動脈和毛細血管。
思維分析:顯微鏡的放大倍數(shù)為目鏡放大倍數(shù)×物鏡放大總數(shù),放大倍數(shù)越大,觀察到的“蛙蹼內(nèi)血液流動現(xiàn)象”越精細。圖甲和圖乙相比較,圖甲的放大倍數(shù)大,故其放大倍數(shù)應(yīng)為10×10=100倍。由生物知識知道,小動脈管直徑較粗,可以使多個紅細胞并排通過,而毛細血管直徑細小,紅細胞只能單行通過,因此可以作為區(qū)分小動脈和毛細血管的依據(jù)。
答案:100 紅細胞是否單行通過
三、應(yīng)用思維
關(guān)于透鏡的應(yīng)用思維主要表現(xiàn)在對照相機的應(yīng)用,近視眼、遠視眼的矯正。
例3 如圖所示,甲、乙是用同一架相機拍攝的兩張照片,拍攝________時,距離景物較遠,拍另一張相片時,照相機的暗箱長度應(yīng)________(填“拉長”或“縮短”)。
思維分析:照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像的原理制成的,拍攝兩和照片時,物體與鏡頭間的距離都大于鏡頭焦距的兩倍,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律:物距減小,像距增大,像也增大,所以拍攝甲時,照相機距景物較遠,這時像比較小,拍攝乙時,相機距景物較近,這時像距較大。因此拍攝甲后再拍乙照片必須將照相機的暗箱適當(dāng)拉長。
答案:甲 拉長
四、遷移思維
人類對透鏡的應(yīng)用非常廣泛,要學(xué)會把有關(guān)透鏡的理論知識遷移到其他實際應(yīng)用中,來解決人類所面臨的問題,也體現(xiàn)了新課標的要求。
例4 測繪員繪制地圖時,常常要在高空的飛機上向地面照相,稱為航空攝影。若使用航空攝影照相機的鏡頭焦距為50mm,則底片到鏡頭的距離為__________,若飛機降低高度拍攝某地區(qū)的“特寫”,鏡頭與底片間的距離應(yīng)________(填“拉長”或“縮短”)。
思維分析:航空攝影時,所取景物一般遠遠大于兩倍的焦距,由照相機成像原理可知,所成的像將更靠近焦點處,由于u>2f,則像距f<v<2f,即500mm<v<100mm,所以應(yīng)略大于50mm;當(dāng)飛機降低高度時相當(dāng)于縮短了物距,物距變小,像距則相應(yīng)變大,故要拉長鏡頭到底片間的距離。常見錯誤是認為物距變小,像距小,因而縮短鏡頭與底片間的距離。
答案:略大于50mm 拉長
河南省濟源市梨林鎮(zhèn)一中 段利寧
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