中考物理|探究凸透鏡成像規(guī)律專題講解+例題解析,備考必備
中考物理|探究凸透鏡成像規(guī)律專題講解+例題解析,備考必備
凸透鏡成像是中考當(dāng)中重要的高頻考點(diǎn),而且在中考的光學(xué)部分也是重點(diǎn)內(nèi)容之一,其涵蓋的題型也比較廣泛,包括選擇,填空,作圖,實(shí)驗(yàn)等等。其考察的方式除了對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律的考察以外,對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用結(jié)合生活實(shí)際的考察也是越來越普遍。

隨著中考難度的降低,那么對(duì)于凸透鏡的考察近幾年更偏向于結(jié)合生活中的例子來利用凸透鏡成像的規(guī)律進(jìn)行綜合考察。所以同學(xué)們?cè)趥淇茧A段除了對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律有清楚的了解以外,對(duì)于實(shí)際生活中的例子涉及到凸透鏡成像規(guī)律特點(diǎn)例子,一定要進(jìn)行詳細(xì)的排查。準(zhǔn)確的分析過程和成像規(guī)律的對(duì)接才是對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律實(shí)際應(yīng)用的完美掌握。以下的凸透鏡成像的規(guī)律,相信大家并不陌生。

下面唐老師帶領(lǐng)大家看一看近些年中考當(dāng)中凸透鏡成像規(guī)律的考點(diǎn)主要有哪些方面?

1、測(cè)量凸透鏡的焦距:利用平行光源或太陽光粗測(cè)凸透鏡的焦距。(實(shí)驗(yàn)室提供的凸透鏡的焦距有5cm、10cm和30cm,我們所選的透鏡最好在10cm—20cm之間,太大或太小都不方便)。其中利用太陽光來尋找焦點(diǎn)時(shí)一定要:?讓太陽光正對(duì)透鏡(使光線平行于透鏡主光軸) ?。解決這一考點(diǎn),大家只要對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中蠟燭的高度要與透鏡以及光屏在同一水平線上這一知識(shí)點(diǎn)相對(duì)接即可。
2、操作過程中,應(yīng)固定好蠟燭、凸透鏡,然后移動(dòng)光屏,直到在光屏上得到一個(gè)清晰的像為止,讀出物距與像距的大小。

3、當(dāng)物距小于焦距時(shí),無論怎樣移動(dòng)光屏,在光屏上也找不到物體的像。此時(shí)正確的操作是去掉光屏,透過凸透鏡觀察火焰的成像情況。
4、光屏上沒有像原因:(這是近些年中考物理當(dāng)中考察最頻繁的考點(diǎn)之一。只要大家牢記以下的四個(gè)原因,那么解決這類問題基本上不會(huì)太困難。)
①蠟燭放在一倍焦距內(nèi);
②焦距太大,像成在光具座外。
③蠟燭放在一倍焦距處。
④三心沒有在同一高度。

5、若像成在光屏左上角,可將①蠟燭左上移;②透鏡右下移。
6、實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭,使燭焰中心、凸透鏡光心、光屏的中心(即焰心、光心、光屏中心)大致在同一高度,目的是:使?fàn)T焰的像成在光屏中央。
實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分,要想使像呈在光屏的中心,該如何操作:①向上移動(dòng)光屏②向上移動(dòng)蠟燭③向下移動(dòng)凸透鏡。

7、燃燒的蠟燭不斷變短,光屏上的像向上移動(dòng),為使像呈在光屏中央,應(yīng)該將光屏向上移動(dòng)或蠟燭向上移動(dòng)或凸透鏡向下移動(dòng)。
8、用不透明紙帶把透鏡上半部分遮擋住,光屏上的像仍是完整的,只是會(huì)變暗。

下面我們將通過經(jīng)典的例題解析帶大家看在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中該如何利用凸透鏡成像的規(guī)律來進(jìn)行解題。其中對(duì)題目條件的分析過程以及每一個(gè)題的分析技巧該如何進(jìn)行突破都是大家在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)。


【解析】:
(1)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心與燭焰中心大致在在同一水平直線上。其目的是使像成在光屏的中央;
(2)由圖可知,此時(shí)的物距等于像距,都等于20cm,所以成倒立、等大的實(shí)像,u=2f,則焦距f=10cm;

(3)將透鏡移到60cm刻度線處,此時(shí)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,2f>v>f,即光屏距離凸透鏡的距離在10cm﹣20cm之間,故應(yīng)將光屏向右移動(dòng);
(4)圖中固定透鏡位置不變,將蠟燭移到45cm刻度線處,此時(shí)的物距為5cm,小于焦距,成正立、放大的虛像,虛像不能呈在光屏上;
(5)圖中將一個(gè)眼鏡片放在透鏡和燭焰之間,光屏上的像變模糊了,將光屏向左移動(dòng),說明像距變小,對(duì)光線起到了會(huì)聚作用,即凸透鏡的匯聚能力變強(qiáng),故放置的是凸透鏡;凸透鏡能矯正遠(yuǎn)視眼。

(6)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間蠟燭變短,由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像,所以成的像將移動(dòng)到光屏的上方。根據(jù)成像的規(guī)律可以把光屏向上移動(dòng)或蠟燭向上移動(dòng)或凸透鏡向下移動(dòng)。
(7)蠟燭火焰可視為無數(shù)個(gè)發(fā)光點(diǎn),每個(gè)發(fā)光點(diǎn)都會(huì)發(fā)出無數(shù)條光線,總有部分光線經(jīng)過透鏡折射后匯聚在光屏上成像;遮擋住透鏡的部分后,經(jīng)過透鏡的折射光線會(huì)變少,則光屏上的像會(huì)變暗。


【解析】:
(1)由題圖甲可知凸透鏡的焦距f=10 cm,由題圖乙可知,凸透鏡所成的像為實(shí)像,物距u=15 cm,像距v=30 cm,u<v,此時(shí)f<u<2f,故成倒立、放大的實(shí)像。
(2)將凸透鏡移到55 cm刻度線處時(shí),u=20 cm,則u=2f,所以v=2f=20 cm,故將光屏移動(dòng)到75 cm刻度線處。

(3)近視眼鏡的鏡片是凹透鏡,對(duì)光有發(fā)散作用,像會(huì)成在原來位置的右側(cè),故應(yīng)將光屏向右移動(dòng)才能再次得到清晰的像。
(4)用塑料吸管對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)沿垂直于紙面方向持續(xù)用力吹氣時(shí),燭焰左側(cè)的空氣流速變大,壓強(qiáng)變小,火焰將向左偏,火焰到凸透鏡的距離變遠(yuǎn),所成的實(shí)像到凸透鏡的距離變近,故應(yīng)將光屏向左移動(dòng)才能再次接收到清晰的像。

通過以上兩個(gè)例題的解析,其中分析的技巧以及尋找突破的方法都進(jìn)行了詳細(xì)的解析。該如何利用和分辨凸透鏡成像的規(guī)律都進(jìn)行了詳細(xì)的解析,以下是唐老師給大家準(zhǔn)備的三個(gè)經(jīng)典題型,同學(xué)們可以利用以上講解的方法和分析的技巧進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練,看自己在學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)當(dāng)中都有哪些技巧和方法運(yùn)用存在誤差,以便能進(jìn)行及時(shí)的糾正。




總之,中考物理當(dāng)中有關(guān)凸透鏡的成像規(guī)律的考察,其考察的點(diǎn)主要以實(shí)驗(yàn)的過程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論為重點(diǎn)對(duì)象,其中涉及到的重要考點(diǎn)主要有八個(gè),同學(xué)們只要依照著這八個(gè)考點(diǎn)結(jié)合實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行復(fù)習(xí),那么相信凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用能得到很好的解決。