照相機、投影儀和放大鏡的工作原理和成像特性是高考的重點內(nèi)容。 考生要加強這部分知識,才能確保高考成功; 此外,照相機、投影儀和放大鏡是我們的日常生活。 常用的光學儀器,了解它們的工作原理和成像特點,對我們使用起來也有很大的幫助。
1、相機的工作原理及成像特點:相機后面有一個透鏡,它起凸透鏡的作用,物體發(fā)出的光通過相機鏡頭會聚在膠片(相當于光幕)上產(chǎn)生a 倒置的縮小虛像。 較遠的物體顯得較小,較近的物體顯得較大。
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2、投影儀的工作原理及成像特點: 投影儀是利用凸透鏡成像。 投影儀上有一個相當于凸透鏡的鏡頭。 投影片上的圖案通過凸透鏡產(chǎn)生放大的圖像。 還有平面鏡的作用是改變光的傳播方向,使發(fā)出的光在屏幕上成像,形成倒置放大的虛像。
投影儀上的平面鏡可以使凸透鏡在屏幕上形成的倒像正立起來。
3、放大鏡的工作原理及成像特點:放大鏡是一個凸透鏡。 將放大鏡置于物體上方,適當調(diào)整距離(僅當物體在焦距內(nèi)時),才能形成直立放大的實像。
歷年高考真題
例1 物體通過凸透鏡在光幕上產(chǎn)生倒置放大的虛像。 以下光學儀器應用這些成像原理()
A. 照相機 B. 放大鏡 C. 幻燈機 D. 汽車后視鏡
分析:方案A的攝像頭變成倒置縮小的虛像; 選項B的放大鏡變成直立放大的實像; 選項D的車輛后視鏡為凸面鏡,成實像,不能在光幕上成像。 因此,A、B合并,D三個選項排除。 C選項幻燈機的成像原理與投影機相同。 幻燈機在光幕上得到的是一個直立放大的虛像,而不是倒置的。 原因是幻燈片是倒著插的,所以相對于魔板還是倒著的。 正確答案是C。
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例2 將凸透鏡直接對著太陽光,距離凸透鏡10cm處可得到最小最亮的光斑。 如果用這個鏡頭觀察郵票上的小圖案,郵票到鏡頭的距離為()
答:郵票到鏡頭的距離大于10cm。
分析:將凸透鏡置于陽光下,距離凸透鏡10cm處獲得最小最亮的光斑。 可見此點為焦點,故焦距為10cm。 觀察郵資上的小圖案應該起到放大鏡的作用。 因此,物距應大于10cm。
4、高考常見實驗:凸透鏡成像實驗
實驗設備:光屏、凸透鏡、刻度尺、蠟燭。
步驟:調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光幕的位置,使它們在同一條直線上,中心大致在同一高度,使蠟燭火焰在2f外,2f和f之間, 和 f 之間,通過觀察光幕上的圖像或通過凸透鏡觀察蠟燭火焰形成的圖像,檢測物距和像距,得到成像規(guī)律。
方法:由遠及近,先將蠟燭固定在一定位置,然后接上光幕接受蠟燭火焰形成的影像。
方法:實驗時,先固定好蠟燭和凸透鏡的位置平面鏡成像特點課件,即定位物距,然后接上光幕找像。
4.凸透鏡成像規(guī)律
u代表物距,v代表像距。
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1 當u>2f,f<v<2f時,形成倒置縮小的虛像平面鏡成像特點課件,應用:相機
2. 當f<u<2f,v>2f時,倒立放大的虛像,應用:投影儀或幻燈機
3、當u<f時,形成直立放大的實像,應用:放大鏡
4、當u=2f,v=2f時,形成一個倒置的大小相等的虛像。
注:2f點為圖像大小變化的臨界點,f為圖像虛實變化的臨界點。
口頭禪:一重心分虛實,二重心分大小; 近處的物體大得多,遠處的物體??; 物體和圖像的位置是相反的。
公式含義分析:
一焦點虛實兩焦點大:在凸透鏡的成像規(guī)律中,主光軸上有兩個分界點,第一個是焦點f,第二個是焦點2f,其中是焦點的兩倍。 以焦點為界,物體在焦點外形成虛像,物體在焦點內(nèi)時形成實像; 以2倍焦距點為界,物體在2倍焦距點外變成縮小像,物體在2倍焦距點以內(nèi)(焦點和點之間)焦距的 2 倍)變成放大的虛像。
近物像遠,遠物像?。和雇哥R成虛像時,隨著物距的減小,成像變大,像距也變大; 反之,隨著物距的減小,形成的像變小,像距也減小。
物像位置顛倒:凸透鏡成虛像時,當物超過2倍焦距時,像在焦點與2倍焦距之間; 當物體在焦點和2倍焦距之間時,圖像是2倍焦距失焦。
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凸透鏡成像規(guī)律和凸透鏡成像實驗是歷屆高考的重點內(nèi)容。 這些考點幾乎每年都會出現(xiàn)在高考題中。 考生務必仔細閱讀文章內(nèi)容,牢記在心。
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