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初中物理 光学知识重难点—凸透镜考点汇总,值得收藏!

  • 日期:2019-04-24 18:24
  • 来源: 海格中小学
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初中阶段的光学知识总体来说是三类:光的直线传播,如影子的形成;光的反射,如平面镜成像;光的折射,如凸透镜成像。

 

这三类光学知识尤以光的折射知识在考试中出现的最为频繁,而凸透镜成像就是其中的重中之重了,另外还有很多同学觉得凸透镜成像也是一个难点。

 

下面我们就想通过对一些经典例题的分析,对凸透镜成像的知识做一个全面的总结和归纳,希望能给同学们在今后的考试遇到这类知识的题有所帮助。

 

 

 

 

 

知识点总结

 

 

在分析凸透镜成像的考点之前,我们必须熟练凸透镜成像的特点,因为它们才是真正做题的基础。这些特点我们都是通过实验得出的:

 

①物体到凸透镜距离(物距)大于2倍焦距时(或说2倍焦距以外),能成倒立的缩小的实像。

 

②物体到凸透镜距离大于焦距而小于2倍焦距时(2倍焦距和焦距之间),能成倒立的放大的实像。

 

③物体到凸透镜距离小于焦距时(焦距以内),能成正立的放大的虚像

 

其实我们在实验中还能得出这些结论:

 

④成实像时,像和物在凸透镜两侧;成虚像时,像和物在凸透镜同侧

 

⑤当物距大于2倍焦距时,像到凸透镜的距离(像距)在2倍焦距和焦距之间;当物距在2倍焦距和焦距之间时,像距在2倍焦距以外。

 

⑥做实验时,如果用纸挡住凸透镜的一部分,光屏上的像仍然是完整的,只不过像变暗了些。

另外,从凸透镜成像特点①②③中还可进一步分析得出这样的结论,焦距以内成虚像,焦距以外成实像;2倍焦距以内成放大的像,2倍焦距以外成缩小的像;简单地说成:

 

⑦一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。

根据2倍焦距分大小这样一个结论,我们又可以推出:成实像时,当物体离凸透镜越近,像就会越大,像距就会越大;当物体离凸透镜越远,像就会越小,像距就会越小。为了便于记忆,我们可以简单地记成:

 

⑧实像像大像距大物距小,像小像距小物距大。

找到凸透镜成像的这八个规律之后,不管出现什么样的题型,我们都能轻松应对,不信?我们举例来说明吧。

 

 

例题区

 

 

例1 凸透镜焦距f等于15cm,当把物体放在主光轴上距光心31cm时,所成的像一定是(    )

A.缩小倒立的实像

B.放大倒立的虚像

C.缩小正立的实像

D.放大正立的虚像

 

分析:这是直接套用知识点的题型,物距31cm,大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,答案为A

 

例2 做凸透镜成像实验,当蜡烛距透镜15cm时,在光屏上成放大的像,当蜡烛距透镜18cm时,所成的像(    )

A.一定成放大的实像

B.一定成缩小的实像

C.可能成缩小的实像

D.可能成放大的虚像

 

分析:物距是15cm时在光屏上成放大的像,说明15cm是在2倍焦距和焦距之间,我们把它写成f

 

例3 在做“凸透镜成像”时,若将蜡烛放在离凸透镜15cm的地方,在距透镜30cm的光屏上能得到一个清晰的像,此像是________,__________的实像。

 

分析:在这里我们知道了物距和像距,根据总结出的知识点⑤,物体在2倍焦距以外时,像在2倍焦距和焦距之间;物体在2倍焦距和焦距之间时,像在2倍焦距以外。15cm小于30cm,15cm应该是2倍焦距和焦距之间,30cm应该在2倍焦距以外,所以成倒立放大的实像。

 

 

 

 

这种类型的题目在考试中还比较多,但都是可以用我们总结归纳出的知识来解决。根据凸透镜成像特点,我们发明了很多诸如照相机之类的光学元件。

 

照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的特点,那么被拍照的景物就应该在照相机镜头的2倍焦距以外。

 

幻灯机、投影仪,利用凸透镜成倒立放大的实像的特点,这时幻灯片,胶片就要放在2倍焦距和焦距之间,又因为此时所成的像是倒立的,所以为了看到正立的像,幻灯片就要倒放在幻灯架上。

 

放大镜,利用凸透镜成放大的虚像的特点,这时被观测的物体必须放在焦距以内。

 

结合凸透镜成像的特点,对这些光学元件的考察在中考中也是经常出现的。

 

 

 

 

例4 用照相机照相时,物体在胶卷上形成(    )

A.缩小的倒立的实像

B.放大的正立的实像

C.缩小的正立的实像

D.缩小的倒立的实像

 

分析:这种题相对简单,照相机就是成倒立的缩小的实像,答案选D

 

例5 把凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑。若用此透镜来观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离应(    )

A.大于10 cm

B.小于10cm

C.大于20cm

D.在10cm和20cm之间

 

分析:凸透镜正对太阳光,在10cm远处得到一个最小最亮的光斑,说明些透镜的焦距为10cm。用它来观察较小的物体,就是说把它当成放大镜使用,放大镜的成像特点是,物体在凸透镜焦距以内成正立放大的虚像,所以答案是B。

 

对于这种直接套用凸透镜成像原理对这些元件考察的,我们不再举例分析,还有一些稍微复杂的,需要我们结合我们所归纳出的知识来推理。

 

例6 班里组织春游,一位同学拿着相机为另一位同学拍照时,由于疏忽,镜头盖恰好遮挡了相机镜头的一半,那么这张照片洗出来后(    )

A.照片上没有景物

B.照片上的景物只有一半

C.照片上的景物半明半暗

D.照片的全部景物都比正常拍摄的暗些

 

分析:根据知识点⑥,我们知道,挡住进入镜头的部分光后,会使像变暗一些,因此答案为D。

还有更复杂的一些题型,如:

 

例7 放映幻灯片的时候,银幕上的像太小,想让像变大些,可以采取的办法是(    )

A.将幻灯机移近银幕,同时使幻灯片远离镜头

B.将幻灯机远离银幕,同时使幻灯片远离镜头

C.将幻灯机移近银幕,同时使幻灯片移近镜头

D.将幻灯机远离银幕,同时使幻灯片移近镜头

 

分析:做这道题时首先要明确:银幕到幻灯机镜头的距离是像距,幻灯片到镜头的距离是物距。当像有些小而想使像变大一些,根据我们推出的知识点⑧:像大像距大,物距小,可知,要使像变大一点,要减小物距而增大像距。幻灯片靠近镜头而幻灯机远离银幕,答案选D。

 

在这里对知识点⑧一定要很熟练,如果知识点都不熟练,就谈不上去分析了。我们再举一例来对这一知识点加以理解吧。

 

例8 用镜头焦距不变的照相机给同学拍照,底片上成一清晰的全身像,若要改拍半身像,则应该(    )

A.照相机靠近该同学,镜头向前调节

B.照相机远离该同学,镜头向后调节

C.照相机远离该同学,镜头向前调节

D.照相机靠近该同学,镜头向后调节

 

分析:先拍的是全身像,又拍了半身像,同样大的底片上,半身像相对于全身像来说,像是变大了,根据知识点⑧:像变大时像距变大,镜头向前调节,远离底片。物距变小,照相机靠近该同学。所以答案应是A

 

 

 

 

像这类如何调节物距,像距的题型,在考试中可以说是一个难点,很多学生在这个方面都觉得无所适从,通过我们的分析,不知道你是否有些理解了呢?

 

用两组凸透镜组合能够制成放大倍数更高的显微镜。显微镜中先用物镜成一个放大的实像,再通过目镜成一个放大的虚像,经过两次放大,远远提高了放大的倍数,使我们看到了肉眼看不到的微小物体。望远镜中物镜先使远处的物体在焦点附近成实像,目镜再把这个像放大,从而看清远处的物体。

 

人的眼睛中,眼球也好像一个照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼产生的原因就是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处某点的光在视网膜前就会聚,到达视网膜时已经不是一个点而是一个模糊光斑了,这时配戴凹透镜(近视镜)就能矫正这个问题。而远视眼则是因为晶状体太薄,折光能力太弱,来自近处的一点光还没有会聚成一点就达到视网膜了,在视网膜上也形成了一个光斑,这时配戴凸透镜(老花镜)就能矫正。关于眼睛和眼镜的考察在中考也很多。

 

经过这些分析,你觉得你对凸透镜成像的知识掌握得怎么样,我们来做几个练习,巩固一下我们所学到的知识吧!

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