中考網(wǎng)
全國站
快捷導(dǎo)航 中考政策指南 2024熱門中考資訊 中考成績查詢 歷年中考分?jǐn)?shù)線 中考志愿填報(bào) 各地2019中考大事記 中考真題及答案大全 歷年中考作文大全 返回首頁
您現(xiàn)在的位置:中考 > 知識點(diǎn)庫 > 初中物理知識點(diǎn) > 透鏡 > 正文

2023年初中物理凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用

來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2023-07-06 12:44:35

中考真題

智能內(nèi)容

在光學(xué)中,由實(shí)際光線會(huì)聚而成,且能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為實(shí)像;由光線的反向延長線會(huì)聚而成,且不能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為虛像。講述實(shí)像和虛像的區(qū)別時(shí),往往會(huì)提到這樣一種區(qū)分方法:“實(shí)像都是倒立的,而虛像都是正立的。”

結(jié)構(gòu)特征

凸透鏡:

邊緣薄、中間厚,至少要有一個(gè)表面制成球面,亦可兩面都制成球面?煞譃殡p凸、平凸及凹凸透鏡三種。

凹透鏡:

邊緣厚、中間薄,至少要有一個(gè)表面制成球面,亦可兩面都制成球面。可分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種。

光學(xué)性質(zhì)(對光線作用)

凸透鏡主要對光線起會(huì)聚作用。

凹透鏡主要對光線起發(fā)散作用。

成像性質(zhì)

凸透鏡是折射成像,成的像可以是正立、倒立;虛像、實(shí)像;放大、等大、縮小。

凹透鏡是折射成像,只能成正立、縮小的虛像。對光線起發(fā)散作用。

表格總結(jié)

規(guī)律總結(jié)

規(guī)律1:當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí),則像距在1倍焦距和2倍焦距之間,成倒立、縮小的實(shí)像。此時(shí)像距小于物距,像比物小,物像異側(cè)。

應(yīng)用:照相機(jī)、攝像機(jī)。

規(guī)律1

規(guī)律2:當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí),則像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的實(shí)像。此時(shí)物距等于像距,像與物大小相等,物像異側(cè)。

規(guī)律2

規(guī)律3:當(dāng)物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時(shí),則像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的實(shí)像。此時(shí)像距大于物距,像比物大,像位于物的異側(cè)。

應(yīng)用:投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)。

規(guī)律3

規(guī)律4:當(dāng)物距等于1倍焦距時(shí),則不成像,成平行光射出。

規(guī)律4

規(guī)律5:當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí),則成正立、放大的虛像。此時(shí)像距大于物距,像比物大,物像同側(cè)。

應(yīng)用:放大鏡。

規(guī)律5

記憶口訣

1.一倍焦點(diǎn)分虛實(shí),二倍焦點(diǎn)分大小,二倍焦點(diǎn)物像等。

實(shí)像總是異側(cè)倒。虛像總是同側(cè)正。

物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小。

(遠(yuǎn)近是相對于焦點(diǎn),實(shí)虛像都適用)

像的大小像距定,像兒追著物體跑,物距像距和在變。

注:這里所指的一倍焦距是說平行光源通過透鏡匯聚到主光軸的那一點(diǎn)到透鏡光心的距離,也可直接稱為焦距;兩倍焦距就是指該距離的兩倍。

凸透鏡成像的兩個(gè)分界點(diǎn):

2f點(diǎn)是成放大、縮小實(shí)像的分界點(diǎn);f點(diǎn)是成實(shí)像、虛像的分界點(diǎn)。

2.凸透鏡、把光聚,成象規(guī)律真有趣;

兩倍焦距分大小,一倍焦距分虛實(shí);

二焦以外倒實(shí)小,我們用作照相機(jī);

一二焦間倒實(shí)大,我們用作投影儀;

焦點(diǎn)以內(nèi)正大虛,我們用作放大鏡;

欲想得到等實(shí)象,兩倍焦距物體放;

焦點(diǎn)之位不成象,點(diǎn)光可變平行光;

成象規(guī)律記心間,透鏡應(yīng)用法無邊。

物近(遠(yuǎn)),像遠(yuǎn)(近),像變大(小)。

3.物進(jìn)像退,像越退越大,大像總在小像后,同向移動(dòng)。

成像實(shí)驗(yàn)

光具座

為了研究各種猜想,人們經(jīng)常用光具座進(jìn)行試驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)整凸透鏡和光屏的高度,使他們的中心與燭焰中心盡量保持在同一水平高度上,以保證燭焰的像能成在光屏的中央。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中,保持凸透鏡位置不變,改變蠟燭或光屏與凸透鏡的距離,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)作透鏡成像光路:

①將蠟燭置于2倍焦距以外,觀察現(xiàn)象

②將蠟燭置于2倍焦距和1倍焦距之間,觀察現(xiàn)象

③將蠟燭置于一倍焦距以內(nèi),觀察現(xiàn)象

④作凸透鏡成像光路

⑤進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)(3-5次,尋找實(shí)驗(yàn)的普遍規(guī)律)

應(yīng)用

人眼

人類的眼睛所成的像,是實(shí)像還是虛像呢?我們知道,人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,那么外界物體在視網(wǎng)膜上所呈的像,一定是實(shí)像。根據(jù)上面的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,視網(wǎng)膜上的物像似乎是倒立的?墒俏覀兤匠?匆姷娜魏挝矬w,明明是正立的啊?這個(gè)與經(jīng)驗(yàn)與規(guī)律發(fā)生沖突的問題,實(shí)際上涉及到大腦皮層的調(diào)整作用以及生活經(jīng)驗(yàn)的影響。由于視覺錯(cuò)誤,人眼認(rèn)為光是由物體發(fā)出并直射入人眼。

當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時(shí),物體成倒立的像,當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí),像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大;當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí),物體成放大的像,這個(gè)像不是實(shí)際折射光線的會(huì)聚點(diǎn),而是它們的反向延長線的交點(diǎn),用光屏接收不到,是虛像。平面鏡所成的虛像對比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。

照相機(jī)

照相機(jī)的鏡頭就是一個(gè)凸透鏡,要照的景物就是物體,膠片就是光屏。照射在物體上的光經(jīng)過漫反射通過凸透鏡將物體的像成在最后的膠片上;膠片上涂有一層對光敏感的物質(zhì),它在曝光后發(fā)生化學(xué)變化,物體的像就被記錄在膠卷上,而物距、像距的關(guān)系與凸透鏡的成像規(guī)律完全一樣。物體靠近時(shí),像越來越遠(yuǎn),越來越大,最后再同側(cè)成虛像。物距增大,像距減小,像變小;物距減小,像距增大,像變大。一倍焦距分虛實(shí),二倍焦距分大小。

其他

放映機(jī),幻燈機(jī),投影機(jī),放大鏡,探照燈,攝像機(jī)和攝像頭都應(yīng)用了凸透鏡,凸透鏡完善了我們的生活,時(shí)時(shí)刻刻都應(yīng)用在生活中。遠(yuǎn)視眼鏡就是凸透鏡,近視眼鏡就是凹透鏡。

另外凸透鏡還用于:

1、拍攝、錄像

2、投影,幻燈,電影

3、用于特效燈光(聚焦成各種花色)

4、成虛像用于放大文字、工件、地圖等

測量焦距

器材

光具座,光屏,刻度尺,凸透鏡

步驟

①將凸透鏡正對太陽

②讓光屏與凸透鏡在另一側(cè)承接光斑

③改變光屏與凸透鏡間的距離

④當(dāng)光屏上的光斑最小,最亮?xí)r,固定。在白紙與凸透鏡的位置,用刻度尺(或利用圓規(guī)張角測出凸透鏡中心與光斑之間的距離,截取圓規(guī)張角間長度)再測量出此時(shí)凸透鏡中心與光斑之間的距離,此距離即為凸透鏡的焦距。

注意

1.在陽光下有效,陰雨天氣放大鏡有可能不能形成光斑!

2.在強(qiáng)光下注意火苗,遠(yuǎn)離可燃物,以防引發(fā)火災(zāi)。

3.要使凸透鏡,光屏中心和蠟燭焰心在同一直線上。

規(guī)律記憶

一、

1.u>2f,倒立縮小的實(shí)像 f

簡記為:外中倒小實(shí)(或物遠(yuǎn)像近像變小)

2.u=2f, 倒立等大的實(shí)像 v=2f 可用來測量凸透鏡焦距

簡記為:兩兩倒等實(shí)(或物等像等像不變)

3.2f>u>f 倒立放大的實(shí)像 v>2f 放映機(jī),幻燈機(jī),投影機(jī)

簡記為:中外倒大實(shí)(或物近像遠(yuǎn)像變大)

4.u=f 不成像 平行光源 探照燈

簡記為:點(diǎn)上不成像(或物等焦距不成像)

5.u

簡記為:點(diǎn)內(nèi)正大虛(或物小焦距像大虛)

注:u大于2f簡稱為遠(yuǎn)——離凸透鏡遠(yuǎn)一些;

u小于2f且大于f簡稱為近——離凸透鏡近一些

二、

物三像二 小實(shí)倒 物二像三 倒大實(shí) 物與像同側(cè)正大虛

物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小,1倍焦距分虛實(shí),2倍焦距分大小。

三、

二環(huán)外①,拾到②小相機(jī)。

一二環(huán)間,拾到大投影。

一環(huán)內(nèi), 打③假④正經(jīng)⑤。

注解:①二環(huán)外:二倍焦距以外

②拾到:拾,實(shí)(實(shí)像。到,倒(倒立) 應(yīng)用:照相機(jī)

③打:放大

④假,虛(虛像)

⑤經(jīng),放大鏡

應(yīng)用例題

例1老奶奶用放大鏡看報(bào)時(shí),為了看到更大的清晰的像,她常常這樣做( )

A.報(bào)與放大鏡不動(dòng),眼睛離報(bào)遠(yuǎn)些

B.報(bào)與眼睛不動(dòng),放大鏡離報(bào)遠(yuǎn)一些

C.報(bào)與放大鏡不動(dòng),眼睛離報(bào)近一些

D.報(bào)與眼睛不動(dòng),放大鏡離報(bào)近一些

解析:放大鏡是凸透鏡,由凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)可以看出,當(dāng)物體在一倍焦距以內(nèi)的時(shí)候,物距越大,像距越大,像也越大。也可從成像原理得出結(jié)論,平行于主軸的光線不變,而隨著物體的遠(yuǎn)離透鏡,過光心的光線越來越平緩,所以兩條光線的反向延長線交點(diǎn)就離透鏡越遠(yuǎn),像就越大。也就是在一倍焦距以內(nèi)的時(shí)候,物體離焦點(diǎn)越近,像越大。所以答案為B。

例2小明拿著一個(gè)直徑比較大的實(shí)驗(yàn)用的放大鏡,伸直手臂觀看遠(yuǎn)處的物體,他可以看到物體的像,下面說法中正確的是( )

A.射入眼中的光一定是由像發(fā)出的

B.像一定是虛像

C.像一定是倒立的

D.像一定是放大的

解析:放大鏡是凸透鏡,在手拿凸透鏡,并伸直了手臂看遠(yuǎn)處的物體時(shí),物距遠(yuǎn)大于兩倍焦距,所以會(huì)成像在手內(nèi)側(cè)稍大于一倍焦距處。而人的眼睛在一個(gè)手臂以外,所以進(jìn)入人眼的光線肯定是折射光線匯聚成像后再分開的光線,我們看到就好像是從像發(fā)出的。這個(gè)像肯定是倒立縮小的實(shí)像。所以答案是C。而選項(xiàng)A中并非所有進(jìn)入人眼的光線都是從像發(fā)出來的。

例3在農(nóng)村放映電影,試鏡頭時(shí),發(fā)現(xiàn)屏上的影像小了一點(diǎn),應(yīng)當(dāng)怎樣調(diào)整放映機(jī)( )

A.放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些,膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些

B.放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些,膠片離鏡頭近一些

C.放映機(jī)離屏近一些,膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些

D.放映機(jī)離屏近一些,膠片離鏡頭近一些

解析:這是一道凸透鏡的應(yīng)用題,電影放映機(jī)鏡頭(凸透鏡)的焦距是不變的,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,膠片距透鏡焦點(diǎn)的距離越近,屏上成的像越大,同時(shí),屏離透鏡越遠(yuǎn)。

凸透鏡成像,物體越靠近焦點(diǎn),成的像越大,此時(shí)像離凸透鏡越遠(yuǎn)(實(shí)像、虛像都有這個(gè)規(guī)律)。反過來,物體離凸透鏡越遠(yuǎn),成的實(shí)像越小,像越靠近焦點(diǎn)。凹透鏡成像,物體體離凹透鏡越遠(yuǎn),所成的像越小,像越靠近虛焦點(diǎn)。

從上述分析可知,本題的正確選項(xiàng)為B。

例4 某同學(xué)拍畢業(yè)合影后,想拍一張單身像。攝影師應(yīng)采取的方法是( )

A.使照相機(jī)靠近同學(xué),同時(shí)鏡頭往后縮,離膠片近些

B.使照相機(jī)靠近同學(xué),同時(shí)鏡頭往前伸,離膠片遠(yuǎn)些

C.使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué),同時(shí)鏡頭往后縮,離膠片近些

D.使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué),同時(shí)鏡頭往前伸,離膠片遠(yuǎn)些

解析:照相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。鏡頭后是暗箱,膠片裝在暗箱底部,膠片相當(dāng)于光屏;當(dāng)拍完合影后,再拍單身像,像要變大。成像時(shí)要使像變大,物距應(yīng)減小,同時(shí)增大像距,即拉長暗箱或使鏡頭前伸。從上述分析可知,本題的正確選項(xiàng)為B。

例5用照相機(jī)拍攝水池底部的物體時(shí),若保持照相機(jī)的位置不變,比較池中有水和無水兩種情況(假設(shè)兩種情況下,人眼看到的物體等大),則有水時(shí)( )

A.暗箱應(yīng)略短一些,得到的像會(huì)略大些

B.暗箱應(yīng)略短一些,得到的像會(huì)略小些

C.暗箱應(yīng)略長一些,得到的像會(huì)略大些

D.暗箱應(yīng)略長一些,得到的像會(huì)略小些

解析:根據(jù)照相機(jī)成像原理,當(dāng)物距減小時(shí),像距變大,要在膠片上得到物體清晰的像,應(yīng)將暗箱適當(dāng)縮短一些,同時(shí),膠片上的像將比原來的像略大一些。

本例中,池水中有水時(shí)水池底部的物體由于光的折射看起來比實(shí)際位置偏高,當(dāng)把水排掉無水后,池底的物體相對人來說變遠(yuǎn)了,如果仍然想在原來的位置用此照相機(jī)拍到這個(gè)物體清晰的照片,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物遠(yuǎn)像近像變小,可知他應(yīng)該調(diào)整照相機(jī),使鏡頭后縮,暗箱應(yīng)略短些.

反之有水時(shí),物體由于光的折射看起來比實(shí)際位置偏高,物近像遠(yuǎn)像變大,使鏡頭前移,暗箱應(yīng)略長些,所得的像會(huì)略大些.故選C.

例6測繪人員繪制地圖時(shí),需要在空中的飛機(jī)上向地面照相,稱為航空攝影,若使用航空攝影照相機(jī)的鏡頭焦距為50mm,則底片到鏡頭的距離為( )

A.10mm之內(nèi)

B.略小于50mm

C.略大于50mm

D.等于50mm

解析:航空攝影是指在飛機(jī)上向地面拍照,由于物體距離凸透鏡非常遠(yuǎn),可以看成從無限遠(yuǎn)處入射的光線,它所成的像應(yīng)當(dāng)略大于焦距。故本題的正確選項(xiàng)為C。

【評注】解決有關(guān)照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡應(yīng)用的問題都離不開凸透鏡成像規(guī)律。而掌握這些規(guī)律的最好方法就是畫圖,因此,同學(xué)們在課下應(yīng)反復(fù)畫物體在凸透鏡不同位置的成像光路圖,在這個(gè)基礎(chǔ)上熟練掌握知識點(diǎn)分析中所列的表格,再做這種問題就得心應(yīng)手了。

       編輯推薦:

       2023年中考各科目重點(diǎn)知識匯總

 

  最新中考資訊、中考政策、考前準(zhǔn)備、中考預(yù)測、錄取分?jǐn)?shù)線等
 
  中考時(shí)間線的全部重要節(jié)點(diǎn)
 
  盡在"中考網(wǎng)"微信公眾號    

   歡迎使用手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備訪問中考網(wǎng),2024中考一路陪伴同行!>>點(diǎn)擊查看

  • 歡迎掃描二維碼
    關(guān)注中考網(wǎng)微信
    ID:zhongkao_com

  • 歡迎掃描二維碼
    關(guān)注高考網(wǎng)微信
    ID:www_gaokao_com

  • 歡迎微信掃碼
    關(guān)注初三學(xué)習(xí)社
    中考網(wǎng)官方服務(wù)號

熱點(diǎn)專題

  • 2024年全國各省市中考作文題目匯總
  • 2024中考真題答案專題
  • 2024中考查分時(shí)間專題

[2024中考]2024中考分?jǐn)?shù)線專題

[2024中考]2024中考逐夢前行 未來可期!

中考報(bào)考

中考報(bào)名時(shí)間

中考查分時(shí)間

中考志愿填報(bào)

各省分?jǐn)?shù)線

中考體育考試

中考中招考試

中考備考

中考答題技巧

中考考前心理

中考考前飲食

中考家長必讀

中考提分策略

重點(diǎn)高中

北京重點(diǎn)中學(xué)

上海重點(diǎn)中學(xué)

廣州重點(diǎn)中學(xué)

深圳重點(diǎn)中學(xué)

天津重點(diǎn)中學(xué)

成都重點(diǎn)中學(xué)

試題資料

中考壓軸題

中考模擬題

各科練習(xí)題

單元測試題

初中期中試題

初中期末試題

中考大事記

北京中考大事記

天津中考大事記

重慶中考大事記

西安中考大事記

沈陽中考大事記

濟(jì)南中考大事記

知識點(diǎn)

初中數(shù)學(xué)知識點(diǎn)

初中物理知識點(diǎn)

初中化學(xué)知識點(diǎn)

初中英語知識點(diǎn)

初中語文知識點(diǎn)

中考滿分作文

初中資源

初中語文

初中數(shù)學(xué)

初中英語

初中物理

初中化學(xué)

中學(xué)百科