凸透镜的成像规律及应用

论文价格:0元/篇 论文用途:仅供参考 编辑:论文网 点击次数:0
论文字数:**** 论文编号:lw202354556 日期:2024-01-20 来源:论文网

  凸透镜在生活中有着广泛的应用,是常见光学器材的重要组成部分。凸透镜的成像规律是初中八年级物理光学部分的重点和难点,也是中考考查的热点之一。彻底了解凸透镜所成像的变化规律及物距和像距的对应关系是解决凸透镜成像问题的关键。下面对成像规律作总结:
  
  一.凸透镜所成的像与物体所处位置的变化规律
  
  (1)物体在无穷远处时,像成在焦点上。(无穷远处的物体射向凸透镜的光线可以近似地认为是平行光,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,这个点我们可以认为就是无穷远处的物体通过凸透镜所成像的位置。)(如图1所示)
  
  实例应用:太阳离我们很远,我们利用太阳光可以近似地看成平行光来确定凸透镜焦距时,将凸透镜正对太阳光,在凸透镜的另一侧所看到的亮点就可以认为是太阳通过凸透镜所成的像。这也是确定凸透镜的焦距比较简便的一种方法。
  (2)物体在由无穷远处向二倍焦距处靠近的过程中,通过凸透镜所成的像由焦点处向二倍焦距处移动,像是倒立、缩小的实像,像逐渐变大,但像始终小于物体。(如图2所示)
  
  实例应用:照相机。当用照相机拍摄远景时,胶片前移靠近焦点;拍摄近景时,胶片后移远离焦点。
  (3)当物体移动到二倍焦距上时,像也正好移动到凸透镜另一侧的二倍焦距上,此时像是倒立、与物体大小相等的实像,此时像和物体的距离最近。(如图3所示)
  
  实例应用:确定凸透镜的焦距的一种方法。
  (4)物体在由二倍焦距处向焦点处移动的过程中,像由凸透镜另一侧的二倍焦距处向远处移动,像是倒立、放大的实像。随着物体的移动,像逐渐远离凸透镜,像同时逐渐变大。(如图4所示)
  
  实际应用:幻灯机(或投影仪、电影放映机)
  将胶片倒插在卡座上,在银幕上可以得到放大的正立的实像。
  (5)当物体移动到焦点上时,像就移动到了无穷远处。(两条经过凸透镜折射后的光线正、反向都不相交,故既不成实像,也不成虚像,我们可以认为此时的像在无穷远处)。
  实际应用:将点光源放在焦点上,在凸透镜的另一侧可以得到一束平行光,某些探照灯就是利用这个原理制成的。
  (6)当物体由焦点处向透镜靠近时,从物体上发出的光线通过凸透镜的折射后变得发散,而在物体的同侧,折射光线的反向延长线可以会聚,形成正立、放大的虚像,在物体移动过程中,物距变小,像距变小,像也随之变小,但此虚像始终大于物体。
  实际应用:放大镜
  利用放大镜观察物体时要使物体到透镜的距离在一倍焦距以内。如果想使观察的物体再放大一些,可以让物体离凸透镜远一些,但必须保证物距小于一倍焦距,否则就观察不到放大的虚像了。
  
  
  二.两个分界点
  
  1、焦点:(1)焦点是物体成虚像还是实像的分界点,把物体放在焦点上(u=f)时,不能成像;把物体放在焦点以内(uf)时成实像.(2)无论成实像还是虚像,物体靠近焦点时像变大、像距变大,物体远离焦点时像变小、像距也变小.(3)当物距u<2f时,物体靠近焦点处,物、像间的距离变大;物体远离焦点,物、像间的距离变小.
  2、二倍焦距处: (1)二倍焦距处是物体成缩小实像还是放大实像的分界点,把物体放在焦距和二倍焦距之间时成放大的实像;把物体放在二倍焦距处时成等大的实像;把物体放在二倍焦距之外时成缩小的实像.(2)物体成实像时,将物体放在二倍焦距处,物、像间的距离最小.(3)物体成实像时,物体靠近二倍焦距处, 物、像间的距离变小; 物体远离二倍焦距处, 物、像间的距离变大.
 

免费论文下载中心   三、一个动态特点—焦点
  
  物体沿凸透镜主轴移动时,物、像移动的方向一致.当物体成实像时,物体靠近透镜移动,则透镜另一侧的像远离透镜;当物体成虚像时,物体靠近透镜移动,则物体同侧的像也靠近透镜.
  
  四、六种基本题型
  
  1、确定像的特点
  例:凸透镜的焦距是15cm.将物体放在主轴上距透镜焦点20cm处,所成的像一定是().
  A.一定是倒立放大的实像 B.可能是倒立缩小的实像
  C.可能是正立放大的虚像 D.可能是正立等大的虚像
  解析: 将物体放在主轴上距透镜焦点20cm处,物距f  2、确定焦距范围
  例:在关于凸透镜的成像实验中,将物体放在距透镜20cm处,这时得到一个倒立放大的实像,则该凸透镜的焦距的大小的范围为 .
  解析:物距u=20cm,物体成倒立放大的实像,应满足f  3、确定物距或像距
  例:用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是( )
  A.大于2f,小于fB. 大于2f,小于2f\大于f
  C. 小于2f\大于f,大于2f D. 大于f, 大于2f
  解析:照相机利用物距u>2f时,凸透镜成倒立缩小实像制成的,此时像距f  4、物距或像距变化
  例:用一架镜头焦距不变的照相机,给一个人照了一张全身像,再用它给这个人照一张半身像,应该使()
  A. 照相机与人的距离增大,暗箱长度缩短
  B. 照相机与人的距离增大,暗箱长度伸长
  C. 照相机与人的距离减小,暗箱长度缩短
  D. 照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长
  解析:拍半身像与全身像相比像变大了.凸透镜成实像时,物距变小,像距就增大,像也变大.因此应使照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长,选D.
  5、物像间距离变化
  例:一凸透镜的焦距为10cm,当物体从距透镜15cm处沿透镜主轴远离,移动到距透镜40cm处的过程中,物体与它的像之间的距离()
  A. 逐渐增大 B. 先减小,后增大
  C. 逐渐减小 D. 先增大,后减小
  解析:物体从距透镜15cm处(f2f)的过程中,先靠近二倍焦距处,物像间距离减小;在二倍焦距处,物像间离距最小;然后远离二倍焦距处,物像间距离增大.因此在整个移动过程中,物体与它的像之间的距离先减小,后增大;选B.
  6、确定像的移动方向
  例:一物体从远处向凸透镜的2倍焦距处匀速运动而来,则物体的像()
  A.与物体的运动方向相同,像距越来越小
  B.与物体的运动方向相同,像距越来越大
  C.与物体的运动方向相反,像距越来越大
  D.与物体的运动方向相反,像距越来越小
  解析:根据凸透镜成像的动态特点,像与物体的运动方向相同. 物体从远处向凸透镜的2倍焦距处移动,也就是向靠近焦点方向移动,此时像变大,像距也变大.选B.
  在教学过程中教师帮助学生归纳凸透镜所成的像与物体所处位置的变化规律、抓住两个分界点、一个动态特点,经析典型例题,精选练习就能解决凸透镜成像问题。
免费论文下载中心
如果您有论文相关需求,可以通过下面的方式联系我们
客服微信:371975100
QQ 909091757 微信 371975100