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初中物理光学知识典型例题解析
1.用照相机照相时,在拍摄进景和远景时,有什么区别?
答:物距均大于二倍焦距(因为照相机常常要得到缩小的实像),像距均在一倍焦距和二
倍焦距之间。由于凸透镜成实像时,物距越远则像距越近,物距越近则像距越小,所以拍摄近
景时,物距小,像距较大,成的像也较大,照相机的镜头要往前伸;拍摄远景时,物距大,
像距较小,成的像也较小,照相机的镜头要往后缩.
2。凸透镜及其成像规律
凸透镜(convex lens)
凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、
平凸和凹凸 (或正弯月形)等形式,薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则
有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。
将平行光线(如阳光)平行于轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)
射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点
(记号为 F,英文为:focus ),凸透镜在镜的两侧各有一焦点,如为薄透镜时,此两焦点至
透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离,通常以 f 表示。凸透
镜球面半径越小,焦距(符号为:f,英文为:focal length )越短。凸透镜可用于放大镜、
老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、显微镜、望远镜的透镜(lens)等。
实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在
一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的
实像。
该实验就是为了研究证实这个规律。实验中,有下面这个表:
物 距 范围 成像性质 像距范围
u>2f 倒立、缩小、实像、 异侧 f<v<2f
u=2f 倒立、等大 、实像、异侧 v=2f
f<u<2f 倒立、放大 、实像、异侧 v>2f
u=f 不成像
u<f 正立 、放大、虚像 、同侧 u<v
这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实,透镜成像满足透镜成像公式:
1/u+1/v=1/f
物在焦点不成像,二倍焦距倒同样.
大于二焦倒立小,焦外二内幻灯放.
物体放在焦点内,对侧看见大虚像.
像若能够呈屏上,一定倒立是实像.
(1)u>f 时成实像,u<f 成虚像,焦点是实像和虚像的分界点。
(2)U>2f 时成缩小实像,u<2f 时成放大实像,二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像
的分界点。
(3)成实像时,当物距减小,像距变大,像变大;物距增大时,像距变小,像变小。
(4)成实像时,像与物在凸透镜异侧,成虚像时,像与物在凸透镜同侧。
(5)实像是实际光线会聚而成的,可显示在光屏上,虚像是折射光线的反向延长线的交
点,不显示在光屏上。
应用
依据凸透镜成像的规律,应注意区别望远镜、显微镜透镜应用的以下特点:
(1)望远镜、显微镜的目镜是依据 u<f 成正立、同侧、放大、虚像。
(2)望远镜的物镜是依据凸透镜在 u>2f 时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。(原因是
为了扩大视角)
(3)显微镜的物镜是依据凸透镜在 f<u>2f 时成异侧、倒立、放大、实像制成的。
凸透镜与凹透镜的区别方法:
1()触摸法(中间薄边缘厚是凹透镜,中间厚边缘薄时凸透镜)
(2)聚焦法(射入平行光,汇聚的是凸透镜,发散的是凹透镜)
(3)用眼看(把透镜放到字下,看照后的字是放大还是缩小)
3.墙上挂着一块长30厘米的平面镜,小明站在镜子前1.5米处,这时他正好可以看到身
后的一根木杆,木杆高2米,那么这根木杆离人的距离应该是()
A.19.5米 B.7.0米 C.10.0米 D.8.5米
答:选 D
因为入射光程反射光程与木杆及人到平面镜的距离符合
相似三角形原理
故20Omm/30mm=X/150mm
得 X=1000mm=10m
10米再减去小明离开镜子的1.5米
木杆距人的距离是8.5米
4.镜面反射与漫反射的区别.
辨析:一束平行光射到平面镜上,由于平面镜表面非常光滑,与每条光线的入射点相对应
的法线也是相互平行的,又由于入射的平行光相对于镜面的入射角是相等的,光在反射时反
射角和入射角相等,就势必造成每一条反射光线都是相互平行的,反射光朝
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