總會(huì)有淚水和恐懼的時(shí)候,我們不得不面對(duì)各種失落和痛苦。 有時(shí)候,我們能做的,只是低聲祈禱后勇敢前行,因?yàn)樯畈恢谷绱耍€有很多值得我們?nèi)圩o(hù)和珍惜的東西。 如果你能少一些浮躁,少一些欲望,走得慢一些,多留意身邊的事物,你我都會(huì)發(fā)現(xiàn),在諾達(dá)的世界里,生活是那樣的動(dòng)人,美無處不在。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 識(shí)別凸透鏡和凹透鏡,知道凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用;
2、了解凸透鏡的光心、主光軸、焦點(diǎn)和焦距;
3、了解凸透鏡成像規(guī)律;
4.了解照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡的成像原理;
5、了解斜視、近視的成因及治療方法。
1.凸透鏡成像法:
物體的位置
圖片位置
喜歡大自然
應(yīng)用實(shí)例
凸透鏡
u=∞(平行光)
v=f
圖像和對(duì)象
進(jìn)入一點(diǎn)
焦距的確定
u>2f
2f>v>f
縮小、倒置、實(shí)像
相機(jī),耳朵
u=2f
v=2f
等距、倒置、實(shí)像
2f>u>f
v>2f
放大,倒置,實(shí)像
投影儀
u=f
v=∞
同側(cè)
沒有成像
大燈透鏡
u<f
v>f
放大、正立、虛像
放大鏡
凹透鏡
鏡子前的任何地方
v<U
同側(cè)
縮小、直立、虛像
2、口訣記憶:
總結(jié)一下凸透鏡成像的規(guī)律,可以簡(jiǎn)單概括為“一個(gè)焦點(diǎn)分虛實(shí),兩個(gè)焦距分大小;形成虛像時(shí),物體近處的像變大” ;形成實(shí)像時(shí),物體近處的像變近,像變小。”
(1)“一焦距分虛實(shí)”:物體在一焦距內(nèi)成實(shí)像,一焦距以外成虛像。
(2)“倍焦距”:如果物距大于焦距的兩倍,就會(huì)形成放大的圖像(焦點(diǎn)除外); 如果物距小于焦距的兩倍,就會(huì)形成縮小的圖像。
(3)“成虛像時(shí),物體的近像和遠(yuǎn)像變大”:成虛像時(shí),物體離鏡頭近,像離鏡頭遠(yuǎn),圖像逐漸變大。
(4)“成實(shí)像時(shí),物距像近,像變小”:成實(shí)像時(shí),物距鏡頭近,像距鏡頭也近,而圖像逐漸變小。
3、凸透鏡成像的應(yīng)用:
(1)照相機(jī):鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,物體發(fā)出的光線經(jīng)過照相機(jī)的鏡頭后會(huì)聚在膠片上,形成倒置縮小的虛像。
(2)投影儀:鏡頭相當(dāng)于凸透鏡。 投影膠片發(fā)出的光通過凸透鏡成像,再通過平面鏡改變光的傳播方向,在屏幕上形成倒置放大的虛像。
(3)放大鏡:形成直立放大的實(shí)像。
強(qiáng)調(diào):
虛像與實(shí)像的區(qū)別:
(1)成像原理不同:物體發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)元件會(huì)聚成的像是虛像,光線經(jīng)過光學(xué)元件后發(fā)散,反向延伸產(chǎn)生的像交點(diǎn)稱為實(shí)像。
(2)成像特性的差異,虛像是直立的,而實(shí)像是直立的。
(3)接收方式的區(qū)別:虛像可以用耳朵聽到,光屏可以接收到,而實(shí)像只能用耳朵聽到,光屏不能接收。
高考常見題型:
第一類,繪畫題
例:如圖所示,畫出光線ab和oc通過透鏡前后的完整光路。
【思考】凹透鏡的三種特殊光線:
①延長(zhǎng)線穿過左邊的另一個(gè)焦點(diǎn),經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸。
②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后,折射光的反延長(zhǎng)線通過焦點(diǎn)。
③ 通過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后方向不變。
【答疑】根據(jù)凹透鏡的三條特殊光線定律。 當(dāng)入射光線平行于主光軸時(shí),折射光線的反向延長(zhǎng)線通過焦點(diǎn); 通過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不變。 如圖所示:
實(shí)踐:
1、凸透鏡如圖半個(gè)凸透鏡的成像規(guī)律,MN為主光軸,O點(diǎn)為光心,F(xiàn)點(diǎn)為焦點(diǎn),請(qǐng)畫出圖中三條光線的折射光線,使像點(diǎn)S物點(diǎn)S的′(注意保持繪制痕跡)
2、如圖所示,凸透鏡斜放,其主光軸與水平面成45°角,F(xiàn)為焦點(diǎn)。 入射光線經(jīng)凸透鏡折射后,入射到水平放置的平面鏡上并發(fā)生反射。 已知折射射線BO與水平面成45°角。 請(qǐng)完成光路圖,畫出入射到凸透鏡上的入射光和被平面鏡反射的光。
類型2.凸透鏡成像定律
如圖所示是張洹通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v與物距u的關(guān)系圖。 從圖中可以看出,凸透鏡的焦距為cm; 當(dāng)物距為5cm時(shí),成像特性可以應(yīng)用到(填寫“相機(jī)”、投影儀或放大鏡)。
【思考】
(1)凸透鏡成像時(shí),u=v=2f,在像上找到u=v的對(duì)應(yīng)點(diǎn),根據(jù)物距與焦距的關(guān)系計(jì)算出凸透鏡的焦距。
(2)凸透鏡成像時(shí),u>2f,形成倒置縮小的虛像半個(gè)凸透鏡的成像規(guī)律,其應(yīng)用為照相機(jī)。 2f>u>f,形成倒置放大的虛像,應(yīng)用于幻燈機(jī)和放映機(jī)。 若u<f,則成為直立放大的實(shí)像,放大鏡就是以此原理制成的。
【答案】10; 放大鏡
【分析】由圖可知,當(dāng)物距為20cm時(shí),像距也為20cm。 根據(jù)凸透鏡成像定律,當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí),會(huì)形成大小相同的倒置虛像。 此時(shí)像距等于物距。 所以2f=20cm,則f=10cm; 當(dāng)物距為5cm時(shí),即u<f,則由凸透鏡成像定律可知,形成直立放大的虛像,放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的。
【總結(jié)與升華】 本題主要考察凸透鏡成像的應(yīng)用。 一定要記住凸透鏡成像的規(guī)律,成像的特點(diǎn),像距和物距的關(guān)系。 解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是通過圖像來確定凸透鏡的焦距。
練習(xí)題: 1、為了使倒車更安全,汽車一般都裝有倒車影像和倒車?yán)走_(dá)。 倒車時(shí),視覺系統(tǒng)手動(dòng)開啟后置攝像頭,并在液晶屏上顯示車后情況(圖A):當(dāng)保險(xiǎn)杠上的超聲波探頭(圖B)檢測(cè)到有障礙物進(jìn)入危險(xiǎn)距離時(shí),蜂鳴器會(huì)響起 設(shè)備開始鳴叫,提醒司機(jī)及時(shí)停車。 關(guān)于攝像頭和探頭的作用,下列說法正確的是( )
A.相機(jī)相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡
B.相機(jī)相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡
C.探頭相當(dāng)于聲納
D、探頭相當(dāng)于喇叭
【答案】交流。
2、如圖所示,用鐵絲繞成一個(gè)外徑約4mm的圓環(huán),用清水浸泡后取出。 整個(gè)戒指的水膜就像一個(gè)鏡頭。 用這個(gè)水膜鏡頭貼在課本上的話。 它是一個(gè)直立放大的圖像,這個(gè)圖像是____(虛像/實(shí)像); 通過水膜鏡頭,遠(yuǎn)處的房屋倒立縮小,這些成像條件與(照相機(jī)/幻燈機(jī))成像原理相同; 一些水(保持水膜完好),通過水膜鏡頭,可以看到遠(yuǎn)處的房子是直立縮小的影像。 這時(shí)水膜透鏡就相當(dāng)于(凸透鏡/凹透鏡)
【答案】(1)。 實(shí)像 (2)。 照相機(jī) (3)。 凹透鏡
類型3,實(shí)驗(yàn)研究
小王做了“探索凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)他把凸透鏡放在太陽光前,在透鏡的另一側(cè)接光屏,在距離透鏡10cm處,屏幕上出現(xiàn)了最小最亮的光點(diǎn)。
(2) 他把蠟燭、凸透鏡和光幕放在米尺旁邊。 點(diǎn)燃蠟燭后,還應(yīng)調(diào)整火焰中心、凸透鏡中心和光幕中心。
(3)調(diào)整后,將燭焰置于距凸鏡16cm處時(shí),在凸鏡的另一側(cè)前后接光屏,得到倒置的虛像在光幕上; (填充光學(xué)儀器)就是基于這種成像法工作的。
(4)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)小王用白紙蓋住凸透鏡的上半部分時(shí),光幕上就形成了影像。
A.只出現(xiàn)蠟燭火焰的上半部分
B.只出現(xiàn)蠟燭火焰的下半部分
C.總是完整的圖像,只是變暗了
D.成像情況似乎沒有受到任何影響
[思考] 在探索凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí),將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放置。 兩者在同一條直線上,兩者的中心大致在同一高度。 圖像可位于光屏中央; 凸透鏡成像時(shí),2f>u>f,形成倒置放大的虛像,用于幻燈機(jī)和投影儀; 物體是由無數(shù)個(gè)點(diǎn)組成的,任何掃過物體的光線都有無數(shù)條光線射向凸透鏡。 經(jīng)過凸透鏡折射后,無數(shù)折射光線匯聚成點(diǎn)像,當(dāng)點(diǎn)像擋住了一部分凸透鏡時(shí),還有另一部分光線被凸透鏡折射和會(huì)聚。
【答案】(2)同高; (3) 放大倍率; 投影儀 (4) C
【分析】
(2)蠟燭、凸透鏡、光屏在同一條直線上,兩者的中心大致在同一高度,在光屏的中心可以出現(xiàn)像。
(3)當(dāng)蠟燭火焰距凸透鏡16cm處時(shí),凸透鏡的焦距為10cm,2f>u>f,形成倒置放大的虛像,應(yīng)用于幻燈機(jī)和放映機(jī)。
(4) 當(dāng)凸透鏡的上部被遮擋時(shí),任何射在物體上的都指向凸透鏡的下部。 經(jīng)凸透鏡折射后,仍可匯聚成像。 圖像大小不變,折射光減少,會(huì)聚圖像變暗。
【總結(jié)升華】題目考察了探索凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。 中學(xué)生有必要掌握凸透鏡成像的規(guī)律和特點(diǎn),并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用。 實(shí)驗(yàn)過程中,如果光屏上的圖像不能正常顯示,或者圖像不清晰,或者圖像不在光屏中心,都可以分析解決原因。
實(shí)踐:
1、小偉用圖A所示的實(shí)驗(yàn)裝置探索“凸透鏡成像規(guī)律”。 使用的凸透鏡焦距為10cm
(1) 小偉在組裝設(shè)備時(shí),將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在燈臺(tái)上,并調(diào)整蠟燭火焰、凸透鏡和光屏的中心在同一水平線上。 這樣做的目的是: .
(2) 實(shí)驗(yàn)過程中,凸透鏡固定在光具座50cm刻度線上。 當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm時(shí),接光屏,光屏上可得到倒置的虛像(可選擇填寫“放大”、“等尺寸”或“縮小” ”)。
(3)連接時(shí),小薇將蠟燭連接到遠(yuǎn)離凸透鏡的方向一段距離。 為了在光屏上再次看到蠟燭火焰的清晰圖像,他應(yīng)該將光屏連接到鏡頭的方向(選擇“近”或“遠(yuǎn)”)“)與步驟(2)中的圖像相比),此時(shí)圖像的大小會(huì)發(fā)生變化。
(4) 如圖B所示,小偉將蠟燭固定在光具座10cm刻度線上,接上光屏,再次獲得清晰的蠟燭火焰圖像。 借助這一成像法則制成的光學(xué)儀器是(可選“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”)。 小薇發(fā)現(xiàn),隨著蠟燭燃燒的時(shí)間越來越短,光幕上蠟燭火焰的影像會(huì)與中國(guó)相連。
【答案】(1)使圖像位于光屏中央; (2) 放大;
(3) 靠近; 小的; (4) 照相機(jī); 在。
2、如圖所示為“探索凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。 已知凸透鏡的焦距為10cm。
(1) 為便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)為(可選擇填寫“較亮”或“較暗”)。
(2) 組裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 使蠟燭火焰和光屏的中心位于凸透鏡上。
(3) 如圖,當(dāng)蠟燭距離凸透鏡40cm時(shí),接上光幕,可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)清晰的倒置,(選擇“放大”、“等尺寸”或“縮小” ") 光幕上的虛像。 日常生活(選擇“相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)都遵循這一原則。
(4)將圖中的凸透鏡換成焦距為30cm的凸透鏡,保持蠟燭和凸透鏡的位置不變,將光屏接在光具座上,(選擇“可以”或“不可以” ”)找到一定的位置,使圖像清晰地呈現(xiàn)在光幕上,原因是。
【答案】(1)。 較暗 (2)。 主光軸 (3)。 縮小 (4)。 照相機(jī) (5)。 否 (6)。 像距小于主光軸寬度
這部分內(nèi)容比較具體,不容易掌握。 但是記住規(guī)則,多做練習(xí),就比較容易克服。 小子,如果你能克服“電力”一章,還有什么是你不能克服的呢? 有多少人在學(xué)習(xí)“電力”一章時(shí)能解決問題? 現(xiàn)在不是很熟練嗎?