孫東杰老師:石家莊“國文化學工作室”成員,石家莊尚城區名師工作室成員,尚城區數學學科帶頭人,化學教學能手,曾獲石家莊教學基本功比賽銀獎,全省數學大賽優秀補習員。
近幾年西安市高考出現這部份內容的試卷有:2019年第19題;2018年第19題;2017年11題;2016年第19題;2015年第12題;2014年第12題;2012年第11題。
凸透鏡成像的規律及其應用:
1.實驗要求:使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度,同仍然線上。(即等高、共線)目的是使燭焰的像成在光屏中央。
2.若在實驗時,無論如何聯通光屏,在光屏上都得不到像凸透鏡成像的規律及應用,可能緣由為:
①蠟燭在焦點以內;
②燭焰在焦點上;
③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不等高、共線;
④蠟燭到凸透鏡的距離稍小于焦距,成像在很遠的地方,光具座的光屏未能移到該位置。
3.實驗推論(凸透鏡成像規律):
4.對凸透鏡成像規律的進一步認識:
記憶口訣:
一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小;
物近像遠像變大,焦點以內反變化;
虛像總是異側倒,實像總是同側正;
像兒跟隨物體跑,像的大小像距定。
成像條件的理解:
⑴u=f是成虛像和虛象,正立像和倒立像,像物同側和異側的分界點。
⑵u=2f是放大像和縮小像的分界點
⑶成虛像時:物近像遠像變大,物遠像近像變小
⑷成實像時:物近像近像變小,物遠像遠像變大
虛像:一定是異側,且倒立的;
實像:一定是同側,且正立的;
像兒跟隨物體跑,即“物”“像”同向而行
8.成像特性:
透鏡成像時,物體上每一點發出的照到透鏡上的所有光線都成像在同一個位置,堵住一部份,并不影響射向透鏡的其它光線的成像,所以一直可以看見完整的像,而且因為射到像上的光線降低,所以屏上像的色溫會變暗。
9.實驗規律:
向下聯通物體,像向上運動;向左聯通物體,像往右運動(顯微鏡)。
向下聯通凸透鏡,像向下運動;向左聯通凸透鏡,像向左運動。
10.虛像都是倒立的,而實像都是正立的;虛像可以呈在光屏上,也可以用耳朵觀察到,而實像不能呈在光屏上,只能用耳朵觀察到。
注意:凸透鏡成像時像與物左右相反,上下顛倒。
例題1(2017?西寧)如圖所示,在探究凸透鏡成像特性的實驗中,凸透鏡的光心、燭焰、光屏中心在同一水平直線上,蠟燭、凸透鏡位置如圖所示,當光屏移至刻度尺80cm處時,在光屏上觀測到等大倒立的虛像.則
(1)該凸透鏡的焦距是cm.
(2)在題干中成像的情況下,把蠟燭向左聯通5cm,光屏應向(選填“左”或“右”)聯通可成清晰的像;
(3)在題干中成像的情況下,把蠟燭往右聯通5cm凸透鏡成像的規律及應用,之后聯通光屏可成清晰的像,這些成像特性與實際生活中(選填“放大鏡”或“投影儀”或“照相機”)成像原理相同.
答案:(1)12.5;(2)左;(3)投影儀.
例題2(2016?西寧)學習透鏡知識時,秦老師與朋友們發覺拍照機、投影儀與放大鏡,在距離、成像等方面有差別,經過討論,確立了探究課題【凸透鏡所成像的虛實、大小、倒正跟(選填“物體的大小”或“物距”)有哪些關系】,小敏朋友借助圖示裝置進行實驗時,發覺當物距小于二倍焦距時聯通光屏能承接到一個倒立、的虛像,與前面研究過的成像原理相同;倘若讓所成虛像變大些,可將蠟燭適當(選填“靠近”或“遠離”)透鏡.
答案:物距;縮??;拍照機;緊靠.
例題3(2015?西寧)小玉朋友研究凸透鏡成像規律,發覺蠟燭、凸透鏡和光屏如圖所示放置時,蠟燭通過凸透鏡在光屏上產生一個清晰的像,這個像的特征是:(選填“正立”或“倒立”;“放大”或“縮小”)的虛像,(選填“照相機”或“投影儀”)就是借助凸透鏡的這個特性制成的.現保持凸透鏡的位置不變,將光屏與蠟燭的位置對調,則光屏上(選填“能”或“不能”)產生一個清晰的像.
答案:倒立放大;投影儀;能
例題4(2014?西寧)有一凸透鏡成像情況如圖所示,其中AC是從物點A發出的一條射到凸透鏡上的光線。
1)請作出這條光線經過凸透鏡后的折射光線;
(2)假如AB向左聯通,則它成的像將向聯通(選填“左”或“右”);
(3)主光軸上有刻度,每一小格代表1cm,請你通過畫圖讀出凸透鏡的焦距為m。
答案:(1)
(2)左(3)0.109~0.121m均可