7.凸透镜成像
凸透镜所成的像,有实像也有虚像有放大的像也有缩小的像;有正立像也有倒立像。像的实、虚、大、小、正、倒皆决定于物的位置。设物与凸透镜距离为
,凸透镜焦距为
,则下表说明物像关系:
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物距 |
像 |
像的性质 |
应用 |
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像距 |
在哪侧 |
实虚 |
大小 |
正倒 |
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对侧 |
实 |
缩小 |
倒 |
照相机 |
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对侧 |
实 |
放大 |
倒 |
投影仪 |
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同侧 |
虚 |
放大 |
正 |
放大镜 |
中考命题预测
平面镜成像是光的反射知识考查的重点,在历年的中考中如此,预计在今后亦将如此。该部分题型常见于填空、选择、作图、实验及问答题等。光学部分在试卷的作图中出现几率最高,有光的反射、平面镜成像、透镜的,三条特殊光线等。其中以较容易试题(基础题)为多,仅有少量的中等试题。
归纳总结
中考命题热点主要集中在:光的直线传播、光的反射、光的折射、透镜、凸透镜成像、凸透镜的应用。
光学知识在中考命题中所占分值近几年均为10%。其中平面镜成像是考查的重点,因为光的反射规律在初中物理中已有完整的介绍,而平面镜又是教材中主要介绍的反光器件,学生对它已经有了较多的了解,在此知识点有较多的命题取材,命题有较大的伸缩性,宜易宜难;便于展开,所以一直是命题的热点。同时光的折射和凸透镜成像也是命题的热点,因为考查光的反射相联系,这样拓宽了命题的思路,加深了对学生知识水平和学习能力的考察。
典型例题
例1如图3-1为激光液面控制仪原理简图,固定的一束激光AO以入射角
°照射到水平液面,反射光OB射到与其垂直的光屏上,用光电转换器将光信号变成电信号,输入控制系统用以控制液面高度。如果液面降低,发现光点B的光屏上移动了一段距离到
的位置,请在图中标明
的位置。(要求画出光路图)
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解析:本题是物理知识的现代科学技术中的应用,主要考查学生利用光的反射定律作图的能力。学生对光的反射定律及作图的能力。学生对光的反射定律及作图,一般都能掌握,但对于物理知识在生产技术中的应用,往往不知所措。就本题而言,抓住“固定的一束激光以入射角。照射到水平液面”上这一句关键的话,就不难作出正确的光路图了。
答案:见图3-2
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例2 (多选题)科技中学的物理兴趣小组的探究凸透镜成像规律时,分别用四块透镜进行实验。他们把蜡烛均放在离透镜
处,观察的现象是:用透镜甲可在光屏上得到倒正、缩小的像;用透镜乙可观察到正立、放大的像;用透镜丙可在光屏上得到倒立、放大的像;用透镜丁可在光屏上观察到倒立、等大的像,那么,焦距小于
的凸透镜为
( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
解析:本题主要考查是否理解凸透镜成像规律。凸透镜所成的像的性质(倒立、大小、虚实)由物距
(物体到凸透镜的距离)与焦距/或2倍焦距决定。
用透镜甲在光屏上得到倒立、缩小的实像,其条件是
。因
(下同),于是有
;用透镜乙观察到正立、放大的虚像,其条件是
于是有
;用透镜丙在光屏上得到倒立、放大的实像,其条件是
,于是有
;用透镜丁在光屏上观察到倒立、等大的实像,其条件是
,于是有
。
从上面分析可知,焦距小于
的凸透镜为甲、丙、丁。
答案:ACD
例3在小芳家的一个长方形房间里,为了使客人感觉室内宽敞,主人在一墙上装了一个与墙等大的平面境,这是利用了_______原理达到这一目的。这样可以使人感觉房间的大小是原来的_________倍。
解析:利用平面镜成像特点,好像镜子后面有一个与原物等大的“像”,一个房子的空间相应多出来另一个等大的“空间”,使人消除狭小的感觉。
答案:平面镜成像,2
例4 如图3-3所示,AB是由点光源S发出的一条入射光线,CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线,请在图中画出点光源的S的位置.
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解析:根据光的反射定律,可以作出CD反射光线的入射光线,反向延长,它与AB的交点即为点光源S的位置。
答案:其作图步骤如下:
(1)过C点作法线NC;
(2)作出反射光线CD的入射光线,与AB光线的交点处就是点光源S的位置,如图3-4所示。
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习题精粹
1.介质、光源、像
⑴介质:传播光的物质叫做介质。
⑵光源:发光的物体叫做光源.光源分天然光源和人工光源。
⑶像:发光点发出的光,经过光学器件后的会聚之点叫发光点的像。像分实像和虚像:
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实像 |
虚像 |
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1.发光点发出的光, 经反射(或折射)后的会聚点。 2.能呈现在光屏上。 |
1.光源发出的光经反(或折)射后光线的 反向延长线会聚之点。 2.不能呈现在光屏上。 |