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初中物理凸透鏡成像的規律及應用

教育 更新时间:2024-12-12 07:17:53

初中物理凸透鏡的成像規律這個知識模塊不管是在哪個省份,都是中考的重點。所以需要同學們對這塊知識非常熟練的掌握。

那麼這塊都有哪些必須要掌握的知識和考點呢?接下來張老師就給大家總結梳理一下吧!

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)1

一、凸透鏡和凹透鏡的定義

凸透鏡的特點兩邊薄、中間厚,凹透鏡的特點是兩邊厚中間薄,但前提它們必須都要能讓光透過去才行。

光經過凸透鏡和凹透鏡會發生折射現象,凸透鏡對光具有會聚作用,凹透鏡對光有發散作用。所謂的會聚和發散是指光線對比原來的路線内偏或者外偏,這個是需要同學們牢記的。

凸透鏡和凹透鏡的中心叫做光心,光經過光心後方向不變。經過光心垂直于透鏡弦的直線叫做主光軸。

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)2

在凸透鏡主光軸上有一點叫做焦點,這是平行于主光軸的光線入射到凸透鏡後會聚而成的。凹透鏡的主光軸上有一點叫做虛焦點,如果平行于主光軸的光線入射到凹透鏡上,光線是不會會聚到一點的,反而會發散,但是這些發散光線的反向延長線會會聚到一點,這點就是虛焦點。

凸透鏡和凹透鏡有三條特殊光線,第一條是平行于主光軸的光線入射到凸透鏡或者凹透鏡,出射光線是怎麼射出的上面已經講過,就不在贅述了。因為光路是可逆的,第二條光線就是第一條光線箭頭反畫形成的。最後一條光線是過光心的光線,方向是不變的。

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)3

然後就是凸透鏡和凹透鏡在生活中的應用,凹透鏡在生活的應用最常見的就是我們家裡房門的“貓眼”,當然還有近視鏡也是凹透鏡。

凸透鏡生活中最常見的有照相機、監視器、攝像頭、投影儀、幻燈機、電影還有放大鏡等等,人的眼睛的晶狀體也可以看成一個凸透鏡。

在這裡,凹透鏡的成像規律我們不研究,但是我們要知道凹透鏡成的是正立、縮小的虛像,典型的感覺就是你戴近視眼鏡看别人或者透過“貓眼”看别人得到的景象。

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)4

中考的重點是凸透鏡的成像規律的實驗。我們一般用蠟燭、凸透鏡、光屏和光具座來做這個實驗,當然也有把蠟燭換成其他的發光光源,比如說字母光源。但是如果選用字母光源的話,盡量用像“F”這樣的,因為這個字母既不左右對稱也不上下對稱,很容易觀察這個實驗的成像特點。

做實驗時,應該把燭焰的中心、透鏡的光心和光屏的中心放在同一高度(或者說同一水平直線),千萬不能說放在同一直線上,因為可能不是水平的,但是小孔成像的實驗是可以放在同一直線的。

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)5

在做實驗的時候盡量選擇較暗的環境,當蠟燭燃燒了一段後,成的燭焰的像會向上偏移,如果燭焰向左移動,那麼成的像就是向右移動。如果你用一個障礙物擋在凸透鏡前方(靠近蠟燭這一側)擋住一部分,那光屏上成的依然是完整的像,隻是成像會稍微暗一些。

那麼凸透鏡成的像是什麼樣子的呢?如果燭焰中心到凸透鏡光心的距離(簡稱物距u)大于二倍焦距,那麼成的像就是倒立、縮小的實像,應用是照相機。而且成的像在凸透鏡的另一側的一倍焦距和二倍焦距之間,我們把像到凸透鏡光心的距離叫做像距v,必須将光屏放像距那個距離才能成像。

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)6

如果蠟燭的物距u變為二倍焦距,那麼像距v也會變成二倍焦距,在光屏上成的是倒立、等大的實像,應用就是測焦距。如果将蠟燭的物距u放在一倍焦距和二倍焦距之間這個範圍,那麼像距v就要大于二倍焦距,在光屏上成倒立、放大的實像,應用是投影儀或幻燈機。

如果蠟燭的物距變為一倍焦距,那麼凸透鏡将不成像,實像和虛像都不會成,這是因為光線不會相聚而光線的反向延長線也不會相聚。如果蠟燭的物距小于一倍焦距,那麼在凸透鏡另一側無論怎麼移動都不會成像,因為這個時候凸透鏡成的是虛像,和蠟燭在同一側,并在成像蠟燭的後面。

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虛像由于是光線的反向延長線形成的,所以它在光屏上是不呈現的。但是這個時候凸透鏡成的是正立、放大的虛像,應用是放大鏡。

在透鏡成像的過程中,光路是可逆的,所以物距和相距調換還會成像,隻不過像的大小會有變化。

初中物理凸透鏡成像的規律及應用(初中物理中考必考考點)8

還有就是近視眼和遠視眼的問題。近視眼是因為光線會聚在了視網膜前,所以要戴凹透鏡把光線發散到視網膜上。遠視眼是因為光線會聚到了視網膜後,所以要戴凸透鏡把光線會聚到視網膜上。

如果在凸透鏡成像的實驗中,把一個近視鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,那麼光屏應該像哪邊移動才能又成清晰的像呢?同學們可以根據近視眼和遠視眼的原理來思考一下。

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最後就是顯微鏡和望遠鏡了,顯微鏡是由一個目鏡和一個物鏡組成,目鏡成正立、放大的虛像,物鏡成倒立、放大的實像(觀察物較近)。望遠鏡也是由一個目鏡和一個物鏡組成,目鏡成正立放大的虛像,物鏡成倒立、縮小的實像(觀察物較遠)。

以上就是關于凸透鏡的重要知識點和考點,同學們如果有疑問的,可以點擊下方關注,私信我你想問的問題。

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