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【知识要点解读】
1. 凸透镜对光线有会聚作用。凸透镜对光线有会聚作用指的是:光通过凸透镜后,其折射光
线在原光线的传播方向上合拢一些或相交点提前一些。注意凸透镜对光线有会聚作用不是
指光线通过凸透镜后是会聚光束。
2. 凹透镜对光线有发散作用。凹透镜对光线有发散作用指的是:光通过凹透镜后,其折射光
线在原光线的传播方向上发散一些或相交点延后一些。注意凹透镜对光线有发散作用不是
指光线通过凹透镜后是发散光束。
3. 照相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像来工作的。照相机把处在2倍焦距之外的物
体成像与焦点与2倍焦距之间;投影仪上所放胶片为物体,放在凸透镜的焦点与2倍焦距
之间,通过凸透镜成像于银幕上,上面的平面镜仅起到改变光路的作用。放大镜所放大的
物体处于凸透镜的焦点以内,成一正立放大虚像。
4. 眼睛和眼镜。人类的眼睛可看作是一个可改变焦距的凸透镜。人看到物体是由于物体发出
(或反射)的光线经眼睛(晶状体)这个凸透镜折射后在视网膜上成像。所谓近视眼是指
无穷远处的物体发出(或反射)的光线经眼睛(晶状体)这个凸透镜折射后会聚在视网膜
前,这是要佩戴一个近视眼镜(凹透镜),使无穷远处的物体发出(或反射)的光线经凹透
镜先发散一些,再经眼睛(晶状体)这个凸透镜折射后会聚在视网膜上。所谓远视眼是指
无穷远处的物体发出(或反射)的光线经眼睛(晶状体)这个凸透镜折射后会聚在视网膜
后,这是要佩戴一个远视眼镜(凸透镜),使无穷远处的物体发出(或反射)的光线经凹透
镜先会聚一些,再经眼睛(晶状体)这个凸透镜折射后会聚在视网膜上。 【竞赛知识拓展】
透镜及其应用拓展的
主要有:初中应用物理知识竞赛关于 1. 透镜成像作图遵循的三条原则(三条特殊光线):?平行于主光轴的光线,经透镜折射后通过主焦点;?通过光心的光线经透镜折射后方向不变;?通过主焦点的光线,经透镜折射后跟主光轴平行。
1112. 凸透镜成像公式:+=。对凸透镜成像规律的理解: uvf
a) 一个结论:实倒异,虚正同。即实像总是倒立在异侧,不但可以看到且可以用光屏承
接;虚像总是正立在同侧,可以看到但不能用光屏承接。
b) 两个分界点:焦点和2倍焦距处。焦点是实像与虚像的分界点。当物体位于凸透镜的
焦点以内时,成虚像;当物体位于凸透镜的焦点以外时,成实像。可简记为:焦点内
外分虚实,内虚外实。2倍焦距处点是放大像与缩小像的分界点。当物体位于凸透镜
的2倍焦距和焦点之间时,成放大的实像;当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时,成
缩小的实像。可简记为:2倍焦距点内外分大小,内大外小。
c) 三个变化:?像的大小和像距的变化:物体向焦点移近,所成的像就变大,同时像距
变大。?像物移动速度的变化:物体位于2倍焦距处点之外(u>2f),物距大于像距,
成倒立缩小实像,物体移动速度大于像移动速度;物体位于2倍焦距处点和焦点之间
(f
试题)把一个凸透镜对准太阳光,在距凸透镜 10cm 处得到一个最小最亮的光斑,若将一物体放在此透镜前 15cm 处,经凸透镜所成的像是( ) A(倒立、缩小的实像 B(倒立、放大的实像
C(正立、放大的虚像 D(正立、缩小的虚像
根据题述把一个凸透镜对准太阳光,在距凸透镜 10cm 处得到一个最小最亮的光斑,可知该凸透镜的焦距为10cm。若将一物体放在此透镜前 15cm 处,经凸透镜所成的像是倒立、放大的实像,选项B正确。
例1.(2009河南初中应用物理知识竞赛)在一个不透明的木板上,钻一个小孔。用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,如图所示。在小孔中嵌入一定形状的玻璃制品,可以扩大观察范围。则在图中的四个截面中能够获得最大观察范围的是
在小孔中嵌入玻璃凹透镜后可获得最大观察范围。
例2.(2010上海初中物理竞赛题)如图所示,F、F是凸透镜的焦点,S是放在凸透镜前的点12
111【名师点评】此题也可根据凸透镜成像公式:+=,得出f=uv/(u+v),式中u+v为物像之uvf
间距离不变。照相机拍人身体照片,物距u一定大于相距v。拍全身照时物距更大,uv减小,焦距变小。
【名师点评】佩戴凸透镜的是远视眼,佩戴凹透镜的近视眼。 【竞赛实战训练】
一(选择题
D(一定在10cm到16cm之间
4((1994全国初中应用物理知识竞赛复赛)为了防盗,在门上装上一个“猫眼”,使屋内的人能看清屋外的人是一个正立缩小的像,屋外面的人却看不清屋内的人,则“猫眼”应该是:( )
A(凸镜 B(凹镜 C(凹透镜 D(凸透镜
5((1997全国初中应用物理知识竞赛复赛)放映幻灯时,为了在屏幕上得到更大的像,那么应采取的措施是:( )
A(幻灯机离屏幕远一些,镜头与幻灯片的距离调小一些
B(幻灯机离屏幕远一些,镜头与幻灯片的距离调大一些
C(幻灯机离屏幕近一些,镜头与幻灯片的距离调大一些
D(幻灯机离屏幕近一些,镜头与幻灯片的距离调小一些
6. (2010全国初中应用物理知识竞赛河南预赛)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时,光屏上能成一个清晰地像,则 A.所成的像是正立缩小的实像
B.所成的像是倒立缩小的实像
C.把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到更大的实像
D.把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到更大的实像
二(作图题
,SS7. (2010“学而思杯”竞赛)作图:是发光体,是它通过凸透镜成所的像.请画出凸透镜的位置并找出焦点(一个即可)
8.(2010全国初中应用物理知识竞赛河南预赛)下面为近视眼镜的示意图。请你根据近视眼的
成因及矫正方法,在图中虚线框内划出矫正所需要的透镜并完成矫正后的光路图
9.(2010“学而思杯”竞赛)实验中有时需要将一束行平光变成细平行光,这可以利用两块透镜的组合来解决.请在下图的两个方框中各画出一种组合方式.
三(实验题和填空题
将圆筒向右水平移动距离b,光屏上又出现了一个清晰的像。则凸透镜和圆筒左端面的距离x为_____,该透镜的焦距f为__________。
12.(2010“学而思杯”竞赛)小明在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极
管的有方格的白纸板做发光物体,如图甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好.
(1)当发光物体在点时,如图乙所示,在光屏上成的像如图丙所示.则光屏上的像是倒立、a
b________的实像.将发光物体由点移动到点,要想找到像的位置,应移动光屏,直到a
____________为止.
(2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是:___________________.
b(3)如图乙所示,当发光物体在点时,物与像之间的距离为S,当发光物体在点时,物a1
与像之间的距离为S,则S S.(选填“>”、“=”或“<”) 212
(4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验.发光体位置不变,取下光屏,当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗,,,,,,,,,,,,,,眼睛靠近凸透镜,是否能看到像,,,,,.眼睛从原光屏位置远离凸透镜,是否能看到像,,,,,,,。(填“能看到”或是“不能看到”)
13.(2009上海初中物理竞赛)如图 19所示,一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点。圆筒轴线与凸透镜主光轴重合,光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。此时,点光源正好在光屏上
是 ;如果用N来表示该物理量的大小,则可以得出d= 。 14. (2011上海第25界初中物理竞赛)如图所示,不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R,平行竖直放置,二者相距为2d。在它们正中间放置一个焦距为2d的凹透镜,透镜的主光轴通过P和S的圆心。在P的右侧相距d处,放置一平行于圆盘面的光屏M(足够大)。学器件的光学面会对其产生一定的损伤,故实验操作时不可触摸(包括用纸、布等)透镜(请你简要写出除此以外的两种判断方法.
17.(2011上海第25界初中物理竞赛复赛)在做光学实验时,某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍,于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的,如图所示。若其中一片透镜是焦距f的凸透镜,则:
(1)如果另一片透镜采用的是凸透镜,则其焦距应为多少,应置于何处,请作图说明; (2)如果另一片透镜采用的是凹透镜,则其焦距应为多少,应置于何处,请作图说明;