让透镜的光线更“清晰”

/让透镜的光线更“清晰〞DIV.MyFav_1287022931716P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716H1{FONT-WEIGHT:normal;TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:15pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716P.MsoNormalIndent{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;TEXT-INDENT:21pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716LI.MsoNormalIndent{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;TEXT-INDENT:21pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716DIV.MsoNormalIndent{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;TEXT-INDENT:21pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716P.MsoBodyTextIndent2{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt44.4pt;TEXT-INDENT:19.4pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716LI.MsoBodyTextIndent2{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt44.4pt;TEXT-INDENT:19.4pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716DIV.MsoBodyTextIndent2{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt44.4pt;TEXT-INDENT:19.4pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman";TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716P.a{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt19.55pt;TEXT-INDENT:-14.3pt;FONT-FAMILY:宋体;TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716LI.a{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt19.55pt;TEXT-INDENT:-14.3pt;FONT-FAMILY:宋体;TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716DIV.a{TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt19.55pt;TEXT-INDENT:-14.3pt;FONT-FAMILY:宋体;TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1287022931716DIV.Section1{page:Section1}DIV.MyFav_1287022931716OL{MARGIN-BOTTOM:0cm}DIV.MyFav_1287022931716UL{MARGIN-BOTTOM:0cm}偶然翻起一本用到的教学资料,看到这样一道题：有以下光学器具：照相机、潜望镜、显微镜、穿衣镜、放大镜、牙医用的内窥镜,可以把它分为两类,一类是_________,其特征是________；另一类包括_________,其特征是_________。这道题其实说不上特殊,更谈不上新颖,但让我突然感觉到好似这两年中对镜片的种类从来没在课堂上给学生讲过,也没有给它们专门地分类,讲授各自的特征。其实镜片可以分为两类,一类是不透光的面镜,另一类是透光的透镜。其实日常生活中这两种镜片都有很广泛的应用,也都有各自的特点。如汽车上安装凸面镜用来扩大司机的视野,医生检查耳道用到凹面镜来会聚光线。而我们平时带的近视眼镜,防盗门上的“猫眼〞,这些又都是透镜。在八年级物理第三章对透镜的特点,成像规律以及实际生活中的应用都作了详细的讲解。中考对透镜的考察也多集中在作图和说理题上。要想对作图题做到很精准,首选要了解透镜相关的物理术语。如图：主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴。光心：位于主光轴上的透镜的中心叫光心。焦点：把凸透镜对着太阳光,用白纸在它的另一侧来回移动,白纸能得到一个又小又亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点。用凹透镜得不到这样的光斑,所以我们说凹透镜的焦点叫虚焦点。焦距：焦点到光心的距离叫焦距。通过上面的图例或者课堂上的实验,我们可以知道凸透镜对光线有会聚作用,所以凸透镜也叫会聚透镜。凹透镜对光线有发散作用,所以凹透镜也叫发散透镜。考试中有考察这两个特点的题目,例如：例1：远在公元前2世纪,我国就有人用冰磨成透镜,对着太阳光来取火。这种透镜是__透镜,它对光线有____作用。分析：凸透镜对光线有会聚作用,能够集中太阳光使焦点处的温度升高,从而到达取火的目的,所以应是凸透镜,会聚。例2：当小明在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时,发现两个眼镜形成的光斑不同,阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮,而阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗,由此可以判断眼镜甲是____透镜,乙是____透镜。分析：第一眼看,可能觉得这道题好似很难理解,其实它还是用到了它们各自的特点。眼镜甲形成的光斑中间亮,而四周暗,说明甲把阳光折射到了中间,是把光线聚拢了,因此是凸透镜。眼镜乙形成的光斑是中间暗,四周亮,说明阳光经过乙后射向了四周,把光线发散了,应该是凹透镜。对于凸透镜和凹透镜,参照光路图,再根据折射时光路是可逆的这一规律,我们可以看找出这样几条光线来。凸透镜：〔1〕平行于主光轴的光线,会聚在焦点上。〔2〕透过光心的光线,传播方向不会改变。〔3〕通过焦点的光线,会平行于主光轴。凹透镜：〔1〕平行于主光轴的光线,会变得发散〔发散光线的反向延长线交在虚焦点上〕。〔2〕透过光心的光线,传播方向不会改变。〔3〕发散光线〔延长线交于虚焦点的〕,会平行于主光轴。我们把这三条光线综合画在一起,作图如下：如果我们把凸透镜和凹透镜这三条光线的传播特点记得很熟练后,无论什么样的作图题都不会觉得困难了。关于透镜的作图,一般都有两种情况。一种是有透镜,让我们补全光线。一种是有光线,让我们填充透镜的类型的。相对来说,根据光线来填透镜应该简单一些。因为凸、凹透镜的特点非常明显,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,因此如果看到光线有发散趋势,或者说折射光线是向外扩的,就该填凹透镜,看到光线有会聚趋势,或者说折射光线是向内缩的,就该填凸透镜了。例3：在下面方框中填上适宜的透镜分析：甲图中,光线是会聚的,所以填凸透镜。乙中光线是发散的,所以填凹透镜。也有一些特殊的类型,如：例4：在如图的方框中填上适宜的镜片：分析：一束光经过透镜后变得平行,有两种可能,凸透镜能使经过焦点的光线变平行,凹透镜能使发散光线变平行。如果填凸透镜,那么AB必定是经过焦点的,先在CD的上方作平行线,是主光轴,与AB相交于一点就是该透镜的焦点了,然后作出凸透镜的位置,要偏上一些。如果填凹透镜,那么发散光线的延长线会交在虚焦点上。先在CD的下方作平行线,是主光轴,延长AB与平行线相交于一点,就是凹透镜的虚焦点了,然后作出凹透镜的位置,要偏下一些。如图：其实这里面也能填平面镜,具体我们就不作分析了。根据透镜来补全光线,在中考中几乎是每年各省市都要考的一个内容,我们已经归纳出了那些光线,这种类型的题目已经不再是难题了,我们用几个例子来说明吧。例5：请作出以下各图中的入射光线或经过透镜折射后的折射光线。ABCDE分析：A图中凸透镜,平行光线经过凸透镜会会聚在焦点上。B图是凹透镜,平行光经过凹透镜会变得发散,发散光线的反向延长线会聚在虚焦点上。C图是凸透镜,两条光线,一条是平行于主光轴的光线,会聚在焦点上。一条是经过焦点的光,会平行于主光轴。D图是凸透镜,一条入射光线是通过光心的,传播方向不会发生改变,所以是条直线。一条折射光线平行于主光轴,那么入射光线肯定是经过焦点的了。第三条折射光线会聚在焦点上,入射光线应该是平行于主光轴的。E图是凹透镜,透过光心的光线,传播方向不变,仍然是条直线。折射光线如果平行于主光轴,说明入射光线是发散的且其延长线会交在虚焦点上。另一条折射光线是发散的,说明入射光线是平行于主光轴的。ABCDE这几幅图还是根据前面我们分析出的凸透镜,凹透镜对光线的折射特点所作的,只要掌握了这几点规律,作图题就会很轻松地解决了。人们根据透镜对光线折射的特殊性,有了很多能产生奇妙效果的创造,如照相机等。照相机：照相机的镜头就是一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成一个缩小的像。胶卷曝光后发生化学变化,记下物体的像冲洗出来,就是相片了。投影仪：投影仪的镜头也是一个凸透镜,投影片上的图像经过凸透镜折射后成了一个放大的像。放大镜：凸透镜的直接利用,把凸透镜靠近被观察物体,可以看到物体被放大了,而且是正立的。在照相机和投影仪两种器材中,所成的像其实都是倒立的,相片的倒正我们随手颠倒就能解决,而投影仪为了解决像的倒立问题,投影片都是倒放的,这样我们看到的就是正立的像了。生活中关于透镜的应用还很多,把两个凸透镜组合在一起,就能制造出望远镜,显微镜等更为强大的放大工具。在中考中对透镜在生活中的实际应用的考察很常见,比方：例6：关于四种光学元件,以下说法中正确的选项是〔〕A．放大镜成正立,放大的实像B．照相机成正立,缩小的实像C．幻灯机成倒立,放大的实像D．近视眼镜成正立,放大的虚像分析：关于实像和虚像的区别,在书中也有讲解。用光屏能够承接到的像叫实像,不能用光屏承接的像叫虚像。放大镜所成的像无法用光屏接到,而照相机,幻灯机所成的像都能光屏承接到。近视眼镜是一个凹透镜,它的成像特点我们初中并没有涉及到,所以答案应该选C。例7：如图a所示为小明同学的照片,透过凸透镜去看小明的照片,,看到的像是图b中的___图,这个像是___〔填实像,虚像〕分析：用凸透镜观察小明的照片,说明是把该凸透镜当作放大镜来使用,放大镜是成正立,放大的虚像的,所以是乙。例8：以下关于幻灯机知识的说法中错误的选项是〔〕A．幻灯机的主要部件是凸透镜B．幻灯机是利用凸透镜成正立,放大的实像原理制成的C．为使屏幕上得到正立的像,幻灯片应倒放D．幻灯机所成的像,像和物是在镜头的两侧分析：幻灯机的镜头也是一个凸透镜,它用来成倒立,放大的实像,为使银幕上的像是正立的,必须把幻灯片倒放,因为是实像,所以像和幻灯片是在镜头的两侧的,答案应是B例9：常用体温表的刻度局部为三棱体,横截面积如下列图,其正面呈圆弧形,这样从E处就可以看清体温表内极细的汞柱,以便于读数。这是因国圆弧形玻璃的作用相当于___镜,我们用它能看到汞柱被放大的后正立的像。分析：此题考查的凸透镜在实际生活中的应用。现在的物理知识越来越注重联系生活实际圆弧形玻璃中间厚而边缘薄且能透光,所以相当于一个凸透镜〔或放大镜〕,看到正立的像都是虚像。答案：凸透,虚例10：使用以下几种光学仪器时,哪种能得到放大的实像〔〕A．幻灯机B．放大镜C．照相机D．平面镜分析：幻灯机成倒立放大的实像,放大镜成正立放大的虚像,照相机成倒立缩小的实像,平面镜成正立等大的虚像,所以答案是A。例11：如图是某同学制作的模型照相机,纸筒A的一端蒙了一层半透明的纸,纸筒B的一端嵌了一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个模型照相机,为了在A端得到清晰的像,要调整A、B间的距离,这时：A．眼睛应对着B端向筒内观察,看看像是否清楚B．如果看近处景物时像很清楚,再看远处景物时就应该把B向外拉,增加A．B间的距离C．应把A端朝着明亮的室外,B端朝着较暗的室内,否那么看不清楚D．应把B端朝着明亮的室外,A端朝着较暗的室内,否那么看不清楚分析：A是半透明纸,相当于胶卷,B是凸透镜,相当于照相机的镜头。这说明照相时,B应对着景物,而在A端观察。为了让像更清楚,B应朝着明亮的室外,这样会有更多的光线被会聚到A上而使像更清晰。答案应是D。关于凸透镜成像的光学元件考察的内容还有很多,比方在什么条件下成什么样的像,如果像的明暗,大小想有些变化,如何调节凸透镜,光屏的位置等。这些知识我们会在后面的两节内容中做更深入,更透彻的探究。希望今天我们这些分析能帮助大家对透镜的知识有进一步的理解和掌握。最后,让我们用一些练习来稳固我们在这篇文章里讲到的知识点吧！练习：1．要使光线发生如下列图的偏折,那么方框内放置的光学元件是〔〕A．一定是平面镜B．一定是凸透镜C．一定是凹透镜D．以上均可2．以下光路正确的选项是〔〕3．小华做实验时,拿起一个装满水的烧瓶,透过烧瓶看到了讲台上老师倒立,缩小的实像。以下光学器件中,与上述现象的成像原理相同的是〔〕A．放大镜B．照相机C．投影仪D．平面镜4．以下器件中,用到凸透镜放大作用的是〔〕A．潜望镜B．照相机C．近视眼镜D．体温计5．放映幻灯时,想使银幕上出现放大的“F〞字母,那么幻灯片正确的放置方法应是〔〕ABCD6．在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的〔〕7．以下说法中正确的选项是〔〕A．放大镜成正立放大的实像B．照相机成正立缩小的实像C．潜望镜成正立等大的实像D．幻灯机成倒立放大的实像8．在森林里不准随处丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后,饮料瓶相当