凸透镜成像是中考当中重要的高频考点,而且在中考的光学部分也是重点内容之一,其涵盖的题型也比较广泛,包括选择,填空,作图,实验等等。其考察的方式除了对凸透镜成像的规律的考察以外,对于凸透镜成像规律的实际应用结合生活实际的考察也是越来越普遍。
随着中考难度的降低,那么对于凸透镜的考察近几年更偏向于结合生活中的例子来利用凸透镜成像的规律进行综合考察。所以同学们在备考阶段除了对凸透镜成像的规律有清楚的了解以外,对于实际生活中的例子涉及到凸透镜成像规律特点例子,一定要进行详细的排查。准确的分析过程和成像规律的对接才是对于凸透镜成像规律实际应用的完美掌握。以下的凸透镜成像的规律,相信大家并不陌生。
下面唐老师带领大家看一看近些年中考当中凸透镜成像规律的考点主要有哪些方面?
1、测量凸透镜的焦距:利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。(实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm,我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间,太大或太小都不方便)。其中利用太阳光来寻找焦点时一定要:让太阳光正对透镜(使光线平行于透镜主光轴)。解决这一考点,大家只要对凸透镜成像规律的实验当中蜡烛的高度要与透镜以及光屏在同一水平线上这一知识点相对接即可。
2、操作过程中,应固定好蜡烛、凸透镜,然后移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止,读出物距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时,无论怎样移动光屏,在光屏上也找不到物体的像。此时正确的操作是去掉光屏,透过凸透镜观察火焰的成像情况。
4、光屏上没有像原因:(这是近些年中考物理当中考察最频繁的考点之一。只要大家牢记以下的四个原因,那么解决这类问题基本上不会太困难。)
①蜡烛放在一倍焦距内;
②焦距太大,像成在光具座外。
③蜡烛放在一倍焦距处。
④三心没有在同一高度。
5、若像成在光屏左上角,可将①蜡烛左上移;②透镜右下移。
6、实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心(即焰心、光心、光屏中心)大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。
实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分,要想使像呈在光屏的中心,该如何操作:①向上移动光屏②向上移动蜡烛③向下移动凸透镜。
7、燃烧的蜡烛不断变短,光屏上的像向上移动,为使像呈在光屏中央,应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
8、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住,光屏上的像仍是完整的,只是会变暗。
下面我们将通过经典的例题解析带大家看在实际的应用当中该如何利用凸透镜成像的规律来进行解题。其中对题目条件的分析过程以及每一个题的分析技巧该如何进行突破都是大家在学习过程当中应当关注的重点。
【解析】:
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上。其目的是使像成在光屏的中央;
(2)由图可知,此时的物距等于像距,都等于20cm,所以成倒立、等大的实像,u=2f,则焦距f=10cm;
(3)将透镜移到60cm刻度线处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,即光屏距离凸透镜的距离在10cm﹣20cm之间,故应将光屏向右移动;
(4)图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45cm刻度线处,此时的物距为5cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上;
(5)图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,说明像距变小,对光线起到了会聚作用,即凸透镜的汇聚能力变强,故放置的是凸透镜;凸透镜能矫正远视眼。
(6)实验一段时间蜡烛变短,由于凸透镜成的是倒立的实像,所以成的像将移动到光屏的上方。根据成像的规律可以把光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
(7)蜡烛火焰可视为无数个发光点,每个发光点都会发出无数条光线,总有部分光线经过透镜折射后汇聚在光屏上成像;遮挡住透镜的部分后,经过透镜的折射光线会变少,则光屏上的像会变暗。
【解析】:
(1)由题图甲可知凸透镜的焦距f=10 cm,由题图乙可知,凸透镜所成的像为实像,物距u=15 cm,像距v=30 cm,u (2)将凸透镜移到55 cm刻度线处时,u=20 cm,则u=2f,所以v=2f=20 cm,故将光屏移动到75 cm刻度线处。 (3)近视眼镜的镜片是凹透镜,对光有发散作用,像会成在原来位置的右侧,故应将光屏向右移动才能再次得到清晰的像。 (4)用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气时,烛焰左侧的空气流速变大,压强变小,火焰将向左偏,火焰到凸透镜的距离变远,所成的实像到凸透镜的距离变近,故应将光屏向左移动才能再次接收到清晰的像。 通过以上两个例题的解析,其中分析的技巧以及寻找突破的方法都进行了详细的解析。该如何利用和分辨凸透镜成像的规律都进行了详细的解析,以下是唐老师给大家准备的三个经典题型,同学们可以利用以上讲解的方法和分析的技巧进行实战的训练,看自己在学习和复习当中都有哪些技巧和方法运用存在误差,以便能进行及时的纠正。 总之,中考物理当中有关凸透镜的成像规律的考察,其考察的点主要以实验的过程和实验的结论为重点对象,其中涉及到的重要考点主要有八个,同学们只要依照着这八个考点结合实验的过程进行复习,那么相信凸透镜成像规律的应用能得到很好的解决。