拓展變形(二):關於凸透鏡成像中的遮擋問題
例4 做凸透鏡成像實驗時,恰好有乙隻小蟲落在凸透鏡上,此時像的影響是( )
a.幾乎沒有影響b.像上有乙隻小蟲
c.像上有乙隻小蟲但不清晰 d.像變得模糊
解析:物體在光屏上成的像是物體發出的光線經凸透鏡折射後會聚而成的。它跟凸透鏡是否殘缺無關。
若用不透明物體遮擋凸透鏡某一部分,則物體發出的光線通過剩餘部分會聚成像。或者說從物點發出的光線有無數條經凸透鏡折射後會聚成像點,只是遮擋了某些光線。使物體通過凸透鏡的折射光線少了,因此像的亮度減弱但仍是清晰的像。
對此題再拓展提問:從光屏一側透過凸透鏡看物體則小蟲是什麼情況?(此時凸透鏡是放大鏡效果,故成放大、正立、虛像。)
考點三:對凸透鏡成像規律的考查
題型一、對**成像規律的考察
如**目的、器材、組裝方式、每一步操作的目的、需要注意的問題、出現異常情況的原因等。
例5 某同學在實驗室用蠟燭、凸透鏡、光屏做**凸透鏡成像規律的實驗。
(1)他的實驗裝置如圖1-6所示,請指出該裝置的兩處錯誤。
圖1-6
(2)當蠟燭固定在f (3)當蠟燭位於凸透鏡一倍焦距以內時,眼睛在透鏡的另一側通過透鏡觀察燭焰的像。圖1-7中能正確反映這一物理情況的是()
圖1-7
(4)如果在實驗中光屏上始終得不到清晰的像其原因可能是?
解析:(1)①由圖可知凸透鏡應放置於物與光屏之間。
②為了在光屏的**呈接到像應將凸透鏡、燭焰、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)應將光屏前後移動,直到找到清晰的像。
(3)由凸透鏡成像規律當u (4)①當u ②當f ③當u=f不成像只有模糊的光斑。
④凸透鏡、燭焰、光屏三者的中心不在同一高度。
題型二、對成像規律的記憶考察
為了更好的記憶、運用凸透鏡成像規律,可由實驗情景與實際應用相結合。如照相機給物體照相時物很遠即u>2f且像是倒立、縮小的實像。同樣用投影儀、放大鏡記憶f
例6 把乙個凸透鏡正對著太陽光,當透鏡距地面10cm時,成乙個最亮最小的點。則當某物體距透鏡15cm時,物體的成像情況是( )
a.不能成像 b.一定成放大倒立的像
c.一定成放大虛像 d.一定成縮小實像
解析:由題意知此透鏡焦距是10cm,則u=15cm時在一倍焦距與二倍焦距之間成放大倒立的實像。故選b。
題型三、對成像規律的拓展延伸
實驗**中學生往往只對現象或物距影響成像情況有所記憶總結,卻忽略像的位置即像距的變化。對像距實質的把握靈活運用,如物與光屏位置的對調,則光屏上能呈接像嗎?此點主要利用光路的可逆性。
從而也知道了投影儀與照相機具有可逆性。再者,物體遠離或靠近凸透鏡時像的運動方向具有一致性(物距減小像距變大(u >f時))。此知識點亦可引伸考點如照相機與投影儀的鏡頭、底片、幻燈片、暗箱的移動調問題。
其相應考查點如下例題:
例7 小明同學做凸透鏡成像實驗時,將點燃的蠟燭放在凸透鏡前,在光屏上得到清晰的倒立、放大的實像。保持透鏡位置不變,讓蠟燭與光屏位置互換則( )
a.光屏上得到清晰的倒立、縮小的實像
b.光屏上得到清晰的倒立、放大的實像
c.光屏上得到清晰的正立、等大的虛像
d.光屏上沒有像
解析:由題意知能在光屏上得到清晰的倒立、放大的實像,說明物距在1倍焦距與2倍焦距之間,則光屏在2倍焦距之外即像距大於2倍焦距。把光屏與蠟燭對調,即物距在2倍焦距之外則光屏位於1倍焦距與2焦距之間成倒立、縮小的實像。
例8 一同學在**「凸透鏡成像規律」實驗時,在光屏上得到清晰的與蠟燭等大的像。保持透鏡位置不變,為了在光屏上得到清晰縮小的像,他應該( )
a.讓蠟燭遠離透鏡,同時讓光屏也遠離透鏡。
b.讓蠟燭遠離透鏡,同時讓光屏靠近透鏡。
c.讓蠟燭靠近透鏡,同時讓光屏也靠近透鏡。
d.讓蠟燭靠近透鏡,同時讓光屏遠離透鏡。
解析:由成像規律知等大的實像即u=2f,要得到縮小實像則物距大於2倍焦距,像距在1倍焦距與2倍焦距之間,即讓蠟燭遠離透鏡同時讓光屏靠近透鏡。成實像時物距越大即越遠離透鏡像越小,且物像移動方向具有一致性知:
像距減小光屏靠近透鏡,故選b。
拓展延伸
若例8中物在2倍焦距以外,則成倒立縮小的像,這一原理即製成照相機且物與照相機的物相對應,透鏡相當於鏡頭;光屏對應於底片(或暗箱長度)。若物在1倍焦距與2倍焦距之間,則成放大、倒立的實像這一原理製成投影儀物距越小、像距越大像也越大。
題型四、利用數學方法找出焦距的範圍,考查成像性質及規律
此型別題目首要求學生由成像規律得到物距與像距的範圍,即而由數學不等式確定其焦距範圍。再由給定條件與成像規律得結果,如下例。
例10 物體放在凸透鏡前30cm處時,另一側光屏上會得到乙個倒立、縮小的實像,現將物體放在離透鏡15cm的地方則( )
a.一定成縮小的像 b.一定成放大的像
c.移動光屏,光屏上一定有像 d.移動光屏,光屏上一定無像
解析:當另一側光屏上得到倒立、縮小實像,則物距在2倍焦距之外,即2f<30cm則f<15cm;當物距為15 cm時大於一倍焦距,但無法確定與二倍焦距的關係,移動光屏一定能呈接到像而不能確定像的放大與縮小。
例11 物體離凸透鏡12cm,在距透鏡20cm的另一側成乙個放大的實像,該凸透鏡的焦距大約是( )
a.12cm< f <20cm b.10cm< f <12cm
c.6cm< f <10cm d.20cm< f <26cm
解析:由於當物距是12 cm成倒立、放大的實像,像距是20,故有f<12cm<2f---① v=20cm>2f---②,由①②可得6cm
綜上分析有關透鏡的知識點、考點、題型較多較活,但萬變不離其宗那就是它的本質---基礎知識。只要做到重基礎,活思維,講方法即可輕鬆應戰。
17導數應用的題型與方法
一 專題綜述 導數是微積分的初步知識,是研究函式,解決實際問題的有力工具。在高中階段對於導數的學習,主要是以下幾個方面 1 導數的常規問題 1 刻畫函式 比初等方法精確細微 2 同幾何中切線聯絡 導數方法可用於研究平面曲線的切線 3 應用問題 初等方法往往技巧性要求較高,而導數方法顯得簡便 等關於次...
人教版初中物知識點總結 五 透鏡及其應用
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第五章 透鏡及其應用 知識點總結
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