在剖析凸透鏡成像的考點之前,我們必須熟練凸透鏡成像的特性,由于它們才是真正做題的基礎(chǔ)。這種特征我們都是通過實驗得出的:
①物體到凸透鏡距離(物距)小于2倍焦距時(或說2倍焦距以外),能成倒立的縮小的虛像。
②物體到凸透鏡距離小于焦距而大于2倍焦距時(2倍焦距和焦距之間),能成倒立的放大的虛像。
③物體到凸透鏡距離大于焦距時(焦距以內(nèi)),能成正立的放大的實像
雖然我們在實驗中能夠得出這種推論:
④成虛像時,像和物在凸透鏡后側(cè);成實像時,像和物在凸透鏡同側(cè)
⑤當(dāng)物距小于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。
⑥做實驗時,假若用紙堵住凸透鏡的一部份,光屏上的像一直是完整的,只不過像變暗了些。
另外,從凸透鏡成像特性①②③中還可進一步剖析得出這樣的推論,焦距以內(nèi)成實像,焦距以外成虛像;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。
按照2倍焦距分大小這樣一個推論,我們又可以推出:成虛像時,當(dāng)物體離凸透鏡越近,像都會越大,像距都會越大;當(dāng)物體離凸透鏡越遠,像都會越小,像距都會越小。為了易于記憶,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)律以后,不管出現(xiàn)哪些樣的題型,我們都能輕松應(yīng)對,不信?我們舉例來說明吧。
典型例題
例1凸透鏡焦距f等于15cm,當(dāng)把物體放到主光軸上距光心31cm時,所成的像一定是()
A.縮小倒立的虛像
B.放大倒立的實像
C.縮小正立的虛像
D.放大正立的實像
剖析:這是直接套用知識點的題型,物距31cm,小于2倍焦距,成倒立縮小的虛像,答案為A
例2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.一定成放大的虛像
B.一定成縮小的虛像
C.可能成縮小的虛像
D.可能成放大的實像
剖析: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3在做“凸透鏡成像”時,若將蠟燭置于離凸透鏡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,的虛像。
剖析:在這兒我們曉得了物距和像距,按照總結(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大于30cm,15cm應(yīng)當(dāng)是2倍焦距和焦距之間,30cm應(yīng)當(dāng)在2倍焦距以外,所以成倒立放大的虛像。
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。按照凸透鏡成像特性,我們發(fā)明了好多例如拍照機之類的光學(xué)器件。
拍照機就是借助凸透鏡成倒立縮小的虛像的特性,這么被照相的景物就應(yīng)當(dāng)在拍照機鏡頭的2倍焦距以外。
幻燈機、投影儀,借助凸透鏡成倒立放大的虛像的特性,這時幻kt板,膠卷就要置于2倍焦距和焦距之間,又由于此時所成的像是倒立的,所以為了見到正立的像,幻kt板就要倒置于幻燈架上。
放大鏡,借助凸透鏡成放大的實像的特性,這時被觀測的物體必須置于焦距以內(nèi)。
結(jié)合凸透鏡成像的特性,對這種光學(xué)器件的考察在高考中也是常常出現(xiàn)的。
例4用照像機拍照時,物體在膠片上產(chǎn)生()
A.縮小的倒立的虛像
B.放大的正立的虛像
C.縮小的正立的虛像
D.縮小的倒立的虛像
剖析:這些題相對簡單,照像機就是成倒立的縮小的虛像,答案選D
例5把凸透鏡正對太陽光,可在距凸透鏡10cm處得到一個最小最亮的光斑。若用此透鏡來觀察郵品上較小的紋樣凸透鏡成像的規(guī)律表格手寫,則郵品到透鏡的距離應(yīng)()
A.小于10cm
B.大于10cm
C.小于20cm
D.在10cm和20cm之間
剖析: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)做放大鏡使用,放大鏡的成像特性是,物體在凸透鏡焦距以內(nèi)成正立放大的實像,所以答案是B。
對于這些直接套用凸透鏡成像原理對這種器件考察的,我們不再舉例剖析,還有一些稍為復(fù)雜的,須要我們結(jié)合我們所歸納出的知識來推理。
例6班里組織出游,一位朋友拿著單反為另一位朋友照相時,因為疏漏,鏡頭蓋正好遮擋了單反鏡頭的一半,這么這張相片洗下來后()
A.相片上沒有景物
B.相片上的景物只有一半
C.相片上的景物半明半暗
D.相片的全部景物都比正常拍攝的暗些
剖析:按照知識點⑥,我們曉得,堵住步入鏡頭的部份光后,會使像變暗一些,因而答案為D。
還有更復(fù)雜的一些題型,如:
例7放映幻kt板的時侯,熒幕上的像太小,想讓像變大些,可以采取的辦法是()
A.將幻燈機移近熒幕,同時使幻kt板遠離鏡頭
B.將幻燈機遠離熒幕,同時使幻kt板遠離鏡頭
C.將幻燈機移近熒幕,同時使幻kt板移近鏡頭
D.將幻燈機遠離熒幕,同時使幻kt板移近鏡頭
剖析:做這道題時首先要明晰:熒幕到幻燈機鏡頭的距離是像距,幻kt板到鏡頭的距離是物距。當(dāng)像有些小而想使像變大一些,依據(jù)我們推出的知識點⑧:像大像距大,物距小,可知,要使像變大一點凸透鏡成像的規(guī)律表格手寫,要減少物距而減小像距。幻kt板緊靠鏡頭而幻燈機遠離熒幕,答案選D。
在這兒對知識點⑧一定要很熟練,假如知識點都不熟練,就談不起來剖析了。我們再舉一例來對這一知識點加以理解吧。
例8用鏡頭焦距不變的拍照機給朋友照相,底片上成一清晰的四肢像,若要改拍半身像,則應(yīng)當(dāng)()
A.拍照機緊靠該朋友,鏡頭往前調(diào)節(jié)
B.拍照機遠離該朋友,鏡頭向后調(diào)節(jié)
C.拍照機遠離該朋友,鏡頭往前調(diào)節(jié)
D.拍照機緊靠該朋友,鏡頭向后調(diào)節(jié)
剖析:先拍的是四肢像,又拍了半身像,同樣大的底片上,半身像相對于四肢像來說,像是變大了,按照知識點⑧:像變大時像距變大,鏡頭往前調(diào)節(jié),遠離底片。物距變小,拍照機緊靠該朋友。所以答案應(yīng)是A