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【物理素材】 神奇的透镜【廿九】  

2014-12-24 06:15:02|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】 神奇的透镜【廿九】  






 

 

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【物理素材】 神奇的透镜【廿九】  





 物远像近像变小”的应用
江苏丰县初级中学 刘庆贺







“物远像近像变小”是凸透镜成实像的一个重要规律,意思是说,当凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成实像离透镜越近,且像越小。用这个规律解决下面的问题会很方便。

 

1.物体靠近或远离透镜,像和像距如何变

 

例1.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图1所示:

 

【物理素材】 神奇的透镜(十三) - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向      调整(选填“上”或“下”);

 

(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是       cm;

 

(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向      移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、    、清晰的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。

 

解析:(1)只有蜡烛、凸透镜和光屏在同一高度,像才能够成在光屏的中央,因此应将光屏向下调整。(2)物体只有在二倍焦距处才能成等大的实像,所以该凸透镜的焦距是15cm÷2=7.5 cm。(3) 烛焰向左移动5cm,此时物距大于二倍焦距, 根据“物远像近像变小”,易知光屏应向左移,屏上得到倒立、缩小的实像。

 

答案:⑴下;⑵7.5 cm;⑶ 左  缩小。

 

2.像变大或缩小,物距、像距如何变

 

例2.在探究凸透镜成像的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图2所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰的缩小的像,要使烛焰在光屏上呈现一个清晰的放大的像,调节的方法是

 

【物理素材】 神奇的透镜(十三) - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

A.透镜不动,蜡烛向透镜移动,光屏向透镜移动

 

B.透镜不动,蜡烛向透镜移动,光屏远离透镜移动

 

C.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动

 

D.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏向透镜移动

 

解析:根据 “物远像近像变小”,反之即是“物近像远像变大”(物体离透镜越近,所成实像离透镜越远,且像越大)。

 

答案:B。

 

3.焦距改变,像如何变

 

例3.小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片甲和乙,如图3所示。他产生了这样的疑问:物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?小明对此进行了探究。

 

(1)小明先后选用了三个焦距分别为15cm、10cm、5cm的凸透镜,在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验,发现所成的像越来越小。请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大。

 

【物理素材】 神奇的透镜(十三) - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(2)在探究过程中,小明总是让物距保持不变,请你说出他这样做的理由。

 

解析:首先要明确,成像的大小不是指照片的尺寸,而是指同一尺寸的照片上相同景物的大小。观察图3中两张照片中宝塔的大小,甲中的比乙中的小,说明甲中成的像小。再根据小明的实验结论,很容易得出正确答案。

 

那么,物距不变,凸透镜的焦距改变时,所成像的大小为什么会改变呢?我们可以用“相对性”来解释。假设物距不变,凸透镜的焦距变小时,这是否相当于凸透镜的焦距的不变,物距变大?再根据口诀“物远像近像变小”,所成的像将变小。

 

答案:(1)拍摄乙照片时照相机镜头的焦距较大

 

(2)凸透镜所成实像的大小与物距、焦距都有关系,因此研究实像的大小与焦距的关系时应控制物距不变。





实像与虚像的区别
山东省高唐县琉寺中学 李洪生







实像是实际的光线相交所成的像;虚像是实际光线的反向延长线相交于一点而形成的像。实像可以用眼睛观察到,又可以呈现在光屏上;虚像不是实际光线会聚而成的,不能在光屏上呈现出来,但可以用眼睛看到。

 

例1.下列情景中形成的像,属于实像的是(   )

 

【物理素材】 神奇的透镜(十三) - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

解析:实像和虚像的区别:实像是实际光线会聚成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚成的。亭台在湖面的倒影,是平面镜成像,成的是虚像;从放大镜中看到镜后正立、放大的数字,是因为光的折射现象,看到的虚像;小孔成的像,是由于光的直线传播而形成的太阳的实像,是实际光线会聚成的;海市蜃楼,因为光的折射现象,看到的是景物的虚像。故选C。

 

例2.如图所示,在研究凸透镜成像规律的实验中,光屏上呈现了烛焰倒立清晰的像。如果去掉光屏,眼睛在A处______能(选填“能”或“不能”) 看到这个像,原因________。

 

www.czxxw.com

 

解析:实像可以用光屏接收到,虚像不能用光屏接收到。可以从光屏上看到烛焰倒立清晰的像,则说明了所成的像为实像,实像与虚像都可以用眼睛接收到。实像是实际光线会聚成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以眼睛在A处能看到这个像。故答案为:能  光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以能看到。







歌诀记忆透镜成像规律
湖北省竹溪县城关初级中学 刘永树







“凸透镜成像规律”牵涉的概念多,成像种类多,不容易记忆。如果把“凸透镜成像规律”编成琅琅上口、简明易记的口诀:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;像的大小像距定,像儿跟着物体跑。” 就会收到事半功倍的效果。

 

“一倍焦距分虚实”指的是物体放在凸透镜的焦点上,既不成实像也不成虚像;当物距小于焦距时(即把物体放在焦点以内),凸透镜成虚像;当物距大于焦距时(即把物体放在焦点以外)凸透镜成实像。因此说焦点是凸透镜成实像或虚像的分界点。

 

“二倍焦距分大小”指的是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时(即把物体放在焦点与二倍焦距之间),凸透镜成倒立的、放大的实像;物距大于二倍焦距时(即把物体放在二倍焦距以外)凸透镜成倒立的、缩小的实像。因此说二倍焦距点是凸透镜成放大实像或缩小实像的分界点。

 

“像的大小像距定”指的是像的大小随着像距大小的变化而变化,像距变大像变大,像距变小像变小。

 

“像儿跟着物体跑”指的是物体向哪个方向移动,像就向哪个方向移动,简言之:物近像远(物距减小,像距变大;物距变大,像距变小)

 

应用上面口诀,就可以很方便地根据物体或像移动的方向与凸透镜的位置,确定物距、像距的大小,进一步确定像的大小。

 

例1.已知放映幻灯时,幻灯片到幻灯机镜头的距离是30cm,则该幻灯机镜头的焦距可能是(    )

 

A.60cm        B.40cm       C.10cm       D.以上均不对

 

解析:由于幻灯机成的像是倒立的、放大的实像,根据”二倍焦距分大小”,所以物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,即f<u<2f,已知u=30cm,幻灯机镜头的焦距f分别等于60cm、 40cm、10cm时,都不满足上面不等式条件。所以应选答案D。

 

例2.一物体由远方沿凸透镜的主光轴向焦点移动,像向何方向移动?像距是变大还是变小?像是变大还是变小?

 

解析:物体向焦点移动过程中,物距变小,由于”像儿跟着物体跑”,所以像的移动方向与物体移动方向一致,即像距变大。又因为”像的大小像距定”,像距变大,像变大,所以像也变大。







 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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