凸透鏡成像是中招數學考試的一個常考考點,考試中出題方向多,情境也比較復雜,因而中學生在這種試題中很容易丟分。
其實最科學合理的方式并不是死記硬背,而是按照凸透鏡成像的原理,通過做圖來從根本上理解凸透鏡成像及其變化的特性。但是現今的數學本,早已把借助做圖的方式來理解凸透鏡成像從學習和考察要求中刪掉了。這么如何能夠正確掌握凸透鏡成像類的習題呢?
我們可以通過記口訣的方法來幫助我們記憶凸透鏡成像的特性來變化規律。
請謹記以下三組口訣(由于三組都以“小”,我們不妨戲稱為“三小”口訣):
1.一倍焦距分虛實初中物理凸透鏡成像規律,二倍焦距分大小;
2.虛正同側實倒異,像遠放大像近小;
3.物近像遠像變大,物遠像近像變小。
下邊我們來解釋一下口訣涵義(在下邊的描述中提到的“透鏡”均指凸透鏡):
一、一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小;
這句口訣告訴我們如何按照“物距”來判定像的大小和虛實。
當物距大于一倍焦距時,成的像是實像,當物距小于一倍焦距時,成的像的虛像,而當物距等于一倍焦距時,既不能成實像也不能成虛像。
當物距小于二倍焦距時,成的像是縮小的,當物距大于二倍焦距時,成的像是放大的,而當物距等于二倍焦距時,成等大的像。
這樣兩句聯合上去就說明了:①物距小于二倍焦距,成縮小的虛像;②物距在一倍和二倍焦距之間,成放大的虛像;③物距大于一倍焦距,成放大的實像
二、虛正同側實倒異,像遠放大像近小;
這句口訣說明了實像和虛像的位置及特性,能夠像與物體的大小關系。
虛正同側實倒異,意思是實像是正立的,而且和物體坐落透鏡同側,而虛像是倒立的,而且與物體分別坐落透鏡的兩(異)側。
像遠放大像近小,是指對比像和物體到透鏡的距離,假如像(比物體)離透鏡遠,像就是放大的,假如像(比物體)離透鏡近,像就是縮小的。
三、物近像遠像變大,物遠像近像變小。
這句口訣拿來判定“實像”大小的變化,物體緊靠透鏡時虛像都會遠離透鏡而且像會變大,物體遠離透鏡時虛像會緊靠透鏡而且像會變小。而“虛像”則是物體緊靠透鏡像也會緊靠透鏡。
這個口訣還適用于物距或像距其中一個不變情況,也就是說,物近或像遠滿足其中一個像就變大,物遠或像近滿足其中一個像都會變小。
例:小明調整各器件在光具座上的位置,當各器件位置如圖所示時,光屏上剛好出現清晰的像.
(1)此時可在光屏上得到一個清晰的(選填“正立”或“倒立”)、(選填“放大”或“縮小”)的虛像,生活中(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是借助這一成像原理制成的.
(答案:倒立縮小拍照機)
解析:按照口訣“像遠放大像近小”可知,像(光屏)到透鏡距離(即像距)大于蠟燭到透鏡的距離(即物距),屬于“像近”,所以像的縮小的。而“實倒異”說明了虛像是倒立的。
(2)若將蠟燭與光屏的位置互換,因為,光屏上也能呈現(填成像的正倒、大小特征)的像,此時成像特性符合(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)的原理.
(答案:光路可逆倒立放大投影儀)
解析:按照光路是可逆的可以判定依舊能成像,倒的大小正倒判定與上一問相同。
(3)若上圖中保持透鏡位置不動,小明想在光屏上得到更大的清晰的像,他應將蠟燭向聯通,同時將光屏向聯通(兩空均選填“左”或“右”).
(答案:右右)
解析:要想讓像變大,按照“物近像遠像變大”可以得出,讓物體緊靠透鏡、像(光屏)遠離透鏡就行了。
(4)小明將一副斜視墨鏡置于蠟燭和凸透鏡之間,發覺光屏上原先清晰的像變模糊,將光屏向(選填“左”或“右”)聯通,光屏上會再度出現清晰的像,拿走鏡框后,保持透鏡和光屏位置不動,蠟燭應向(選填“靠近”或“遠離”)透鏡的方向聯通,光屏上能夠呈現燭焰清晰的像;
(答案:右緊靠)
解析:“物近像遠像變大”,盡管物距離沒變,但因為弱視墨鏡對光線有發散作用,會讓像成的更遠,因而光屏應右移;而移走斜視墨鏡,相當于“像遠”了,則應“物近”,所以蠟燭往右聯通。
(5)小明發覺在的單反所用透鏡的焦距都是可變的,假如在照相時,小明想站在原地不動,但想讓相片中的像變大,他應調節單反使鏡頭焦距(選填“變大”“變小”或“不變”)
(答案:變大)
解析:“物近”或“像遠”都會導致“像變大”,在物距不變時,我們就得減小像距,而鏡頭焦距變大初中物理凸透鏡成像規律,折光能力變弱,成的像都會就變遠,因而變大。