《題西林壁》
【作者】蘇軾【朝代】宋
橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同。
不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中。
這首《題西林壁》是唐代知名作家蘇軾的代表作。蘇軾由黃州貶赴介休任屯田副使時(shí)經(jīng)過(guò)衡陽(yáng),游玩廬山。壯麗的山水觸發(fā)逸興壯思,于是寫(xiě)下了若干首廬山記游詩(shī)。《題西林壁》是游觀廬山后的總結(jié),它描寫(xiě)廬山變化多姿的面貌,并借景說(shuō)理,強(qiáng)調(diào)觀察問(wèn)題應(yīng)客觀全面,假如主觀片面,就得不出正確的推論。
開(kāi)頭兩句“橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同”概括而形象地寫(xiě)出了移步換形、千姿萬(wàn)態(tài)的廬山景色。同時(shí)也蘊(yùn)含著深層次的化學(xué)原理,耳朵中富含鞏膜-凸透鏡,可以將不同方向的光線凝聚到黃斑上,因而產(chǎn)生不同的景色像。明天我們就來(lái)學(xué)習(xí)中學(xué)數(shù)學(xué)八年級(jí)上的第四章《光的折射透鏡》第三課時(shí)《凸透鏡成像的規(guī)律》的內(nèi)容,下邊先來(lái)看一段視頻:
在上一章我們學(xué)習(xí)了平面鏡可以成正立、等大、虛像,凸透鏡的成像又是哪些樣子呢?
正立、放大的實(shí)像
倒立、縮小的虛像
想一想
哪些情況成正立、放大的實(shí)像?而哪些情況又能成倒立、縮小的虛像呢?下邊我們一上去探究凸透鏡成像的規(guī)律。
探究凸透鏡成像的規(guī)律
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實(shí)驗(yàn)構(gòu)想
如上圖將物體放到凸透鏡前,由遠(yuǎn)及近聯(lián)通物體至凸透鏡,觀察物體經(jīng)凸透鏡后的成像情況,通過(guò)物距與相距的關(guān)系進(jìn)一步定量剖析實(shí)驗(yàn)情況。
重要化學(xué)概念:
1.物距:物體到透鏡的距離稱(chēng)為物距(μ)
2.相距:像到透鏡的距離稱(chēng)為相距(ν)
3.虛像:能在光屏上呈現(xiàn)的像,它是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的
實(shí)驗(yàn)步驟
用一支蠟燭作為發(fā)光物體,一塊黑色的硬紙板作為光屏,研究燭焰的成像情況。
①組裝實(shí)驗(yàn)裝置,將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調(diào)整到同一高度,確保成像在光屏中心。
②將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處,把蠟燭置于較遠(yuǎn)處,使物距μ>2f,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的虛像,觀察虛像的大小和正倒。改變物距μ,仍使μ>2f,重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察像的大小和正倒。
③把蠟燭向凸透鏡移近,改變物距μ,使μ=2f,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的虛像。觀察虛像的大小和正倒。
④把蠟燭向凸透鏡移近,改變物距μ,使f<μ<2f,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的虛像。觀察虛像的大小和正倒。改變物距μ,仍使f<μ<2f,重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察虛像的大小和正倒。
⑤把蠟燭向凸透鏡移近,改變物距μ,使μ=f,觀察能夠成像。
⑥把蠟燭向凸透鏡移近,改變物距μ,使μ<f,發(fā)覺(jué)在光屏上不能得到蠟燭的像,此時(shí)成實(shí)像,應(yīng)從光屏這側(cè)向透鏡里觀察蠟燭的像凸透鏡成像規(guī)律課件,觀察實(shí)像的大小和正倒。
實(shí)驗(yàn)推論
按照前面的探究活動(dòng),可以歸納出如下推論:
①當(dāng)μ>2f時(shí),f<ν<2f,成倒立、縮小的虛像,物像在透鏡后側(cè),應(yīng)用:拍照機(jī)、攝像機(jī)
②當(dāng)μ=2f時(shí),ν=2f,成倒立、等大的虛像,物像在透鏡后側(cè),二倍焦距點(diǎn)是放大和縮小虛像的分界點(diǎn),應(yīng)用:測(cè)焦距
③當(dāng)f<μ<2f時(shí),ν>2f,成倒立、放大的虛像,物像在透鏡后側(cè),應(yīng)用:幻燈機(jī)、投影儀、電影放映機(jī)
④當(dāng)μ=f時(shí),不成像,焦點(diǎn)是虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)
⑤當(dāng)μ<f時(shí),光屏上不成像,在物體同側(cè)成正立、放大的實(shí)像,物像在透鏡同側(cè),應(yīng)用:放大鏡
總結(jié):
1.成虛像時(shí):物距變小,像距變大,像變大;物距變大,像距變小,像變小。
2.成實(shí)像時(shí):物距變小,像距變小,像變小;物距變大,像距變大,像變大。
小結(jié)
凸透鏡成像的規(guī)律
焦距:一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小.
虛像:物遠(yuǎn)像近像變小,物近像遠(yuǎn)像變大.
實(shí)像:物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大,物近像近像變小.
高考重現(xiàn)
1.(2018?昆山30)學(xué)過(guò)透鏡知識(shí)后,小明實(shí)驗(yàn)小組在光學(xué)實(shí)驗(yàn)室(暗室)想對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行深入研究,可用的器材有:光源S(視為點(diǎn)光源)、圓形凸透鏡(半徑為D)、光具座、光屏(足夠大).經(jīng)討論她們決定先從測(cè)凸透鏡的焦距開(kāi)始.
(1)在光屏中央畫(huà)一個(gè)與凸透鏡半徑相同的圓,找出圓心O'.
(2)將光源、凸透鏡和光屏置于光具座上,調(diào)節(jié)它們的高度,使光源、凸透鏡光心和在同一水平直線上.
(3)固定凸透鏡的位置,將光源趨緊貼凸透鏡的位置平緩向外聯(lián)通,直至光屏上的光斑,就可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距,此時(shí)各器材在光具座上的位置如圖甲所示,該凸透鏡的焦距為cm.
(4)為了驗(yàn)證測(cè)出的焦距值是否確切,小明提出可以左右聯(lián)通光屏,若光屏上的光斑大小不變,則測(cè)出的焦距確切.若往右聯(lián)通光屏,光斑變大凸透鏡成像規(guī)律課件,說(shuō)明本次測(cè)出的凸透鏡的焦距比真實(shí)值.
(5)在聯(lián)通光屏的過(guò)程中,小明發(fā)覺(jué)在光屏上光斑兩側(cè)還有一個(gè)暗環(huán),他推測(cè)可能是凸透鏡的邊框引起的.于是他拆除邊框直接將凸透鏡固定在光具座上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)覺(jué)暗環(huán)一直存在.你覺(jué)得暗環(huán)是怎樣產(chǎn)生的?.若光源S在左焦點(diǎn)上,光屏在右焦點(diǎn)處,如圖乙所示,請(qǐng)你算出此時(shí)暗環(huán)的面積等于.
2.(2017?昆山19)依據(jù)所學(xué)知識(shí)完成填空:
(1)借助陌陌“掃一婦”功能,通過(guò)智能手機(jī)的攝像頭掃描二維碼(如圖甲)可快速獲取網(wǎng)路信息,手機(jī)攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,二維碼到攝像頭的距離應(yīng)滿足的條件.
(2)如圖乙所示,蠟燭正好在光屏上成清晰的像.將光屏移至刻度線10cm處,蠟燭向(遠(yuǎn)離/緊靠)透鏡方向聯(lián)通,光屏上能再度成清晰的像.保持透鏡位置不變,僅將蠟燭和光屏位置交換,光屏上可觀察到倒立的虛像.
3.(2014?昆山28)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)如圖甲,平行光正對(duì)凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f=cm.
(2)如圖乙,光屏上呈現(xiàn)清晰的像,此像的性質(zhì)是的虛像.若保持蠟燭和光屏位置不變,聯(lián)通透鏡至刻度線處,克屏上能再度呈現(xiàn)清晰的像.
(3)如圖丙,保持蠟燭位置不變,聯(lián)通透鏡至16cm刻度線處,則人眼在圖中處能觀察到燭焰的像.
(4)如圖丁,在燭焰和凸透鏡之間放一副墨鏡,發(fā)覺(jué)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向透鏡聯(lián)通適當(dāng)距離后光屏上再度呈現(xiàn)清晰的像.則該墨鏡是墨鏡(斜視/近視).
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