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凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

初中物理凸透镜的成像规律这个知识模块不管是在哪个省份,都是中考的重点。所以需要同学们对这块知识非常熟练的掌握。

那么这块都有哪些必须要掌握的知识和考点呢?接下来小编就给大家总结梳理一下吧!

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

一、凸透镜和凹透镜的定义

凸透镜的特点两边薄、中间厚,凹透镜的特点是两边厚中间薄,但前提它们必须都要能让光透过去才行。

光经过凸透镜和凹透镜会发生折射现象,凸透镜对光具有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。所谓的会聚和发散是指光线对比原来的路线内偏或者外偏,这个是需要同学们牢记的。

凸透镜和凹透镜的中心叫做光心,光经过光心后方向不变。经过光心垂直于透镜弦的直线叫做主光轴。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

在凸透镜主光轴上有一点叫做焦点,这是平行于主光轴的光线入射到凸透镜后会聚而成的。凹透镜的主光轴上有一点叫做虚焦点,如果平行于主光轴的光线入射到凹透镜上,光线是不会会聚到一点的,反而会发散,但是这些发散光线的反向延长线会会聚到一点,这点就是虚焦点。

凸透镜和凹透镜有三条特殊光线,第一条是平行于主光轴的光线入射到凸透镜或者凹透镜,出射光线是怎么射出的上面已经讲过,就不在赘述了。因为光路是可逆的,第二条光线就是第一条光线箭头反画形成的。最后一条光线是过光心的光线,方向是不变的。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

然后就是凸透镜和凹透镜在生活中的应用,凹透镜在生活的应用最常见的就是我们家里房门的“猫眼”,当然还有近视镜也是凹透镜。

凸透镜生活中最常见的有照相机、监视器、摄像头、投影仪、幻灯机、电影还有放大镜等等,人的眼睛的晶状体也可以看成一个凸透镜。

在这里,凹透镜的成像规律我们不研究,但是我们要知道凹透镜成的是正立、缩小的虚像,典型的感觉就是你戴近视眼镜看别人或者透过“猫眼”看别人得到的景象。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

中考的重点是凸透镜的成像规律的实验。我们一般用蜡烛、凸透镜、光屏和光具座来做这个实验,当然也有把蜡烛换成其他的发光光源,比如说字母光源。但是如果选用字母光源的话,尽量用像“F”这样的,因为这个字母既不左右对称也不上下对称,很容易观察这个实验的成像特点。

做实验时,应该把烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心放在同一高度(或者说同一水平直线),千万不能说放在同一直线上,因为可能不是水平的,但是小孔成像的实验是可以放在同一直线的。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

在做实验的时候尽量选择较暗的环境,当蜡烛燃烧了一段后,成的烛焰的像会向上偏移,如果烛焰向左移动,那么成的像就是向右移动。如果你用一个障碍物挡在凸透镜前方(靠近蜡烛这一侧)挡住一部分,那光屏上成的依然是完整的像,只是成像会稍微暗一些。

那么凸透镜成的像是什么样子的呢?如果烛焰中心到凸透镜光心的距离(简称物距u)大于二倍焦距,那么成的像就是倒立、缩小的实像,应用是照相机。而且成的像在凸透镜的另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间,我们把像到凸透镜光心的距离叫做像距v,必须将光屏放像距那个距离才能成像。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

如果蜡烛的物距u变为二倍焦距,那么像距v也会变成二倍焦距,在光屏上成的是倒立、等大的实像,应用就是测焦距。如果将蜡烛的物距u放在一倍焦距和二倍焦距之间这个范围,那么像距v就要大于二倍焦距,在光屏上成倒立、放大的实像,应用是投影仪或幻灯机。

如果蜡烛的物距变为一倍焦距,那么凸透镜将不成像,实像和虚像都不会成,这是因为光线不会相聚而光线的反向延长线也不会相聚。如果蜡烛的物距小于一倍焦距,那么在凸透镜另一侧无论怎么移动都不会成像,因为这个时候凸透镜成的是虚像,和蜡烛在同一侧,并在成像蜡烛的后面。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

虚像由于是光线的反向延长线形成的,所以它在光屏上是不呈现的。但是这个时候凸透镜成的是正立、放大的虚像,应用是放大镜。

在透镜成像的过程中,光路是可逆的,所以物距和相距调换还会成像,只不过像的大小会有变化。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

还有就是近视眼和远视眼的问题。近视眼是因为光线会聚在了视网膜前,所以要戴凹透镜把光线发散到视网膜上。远视眼是因为光线会聚到了视网膜后,所以要戴凸透镜把光线会聚到视网膜上。

如果在凸透镜成像的实验中,把一个近视镜放在蜡烛和凸透镜之间,那么光屏应该像哪边移动才能又成清晰的像呢?同学们可以根据近视眼和远视眼的原理来思考一下。

凸透镜的特点介绍(凸透镜及其成像规律)

最后就是显微镜和望远镜了,显微镜是由一个目镜和一个物镜组成,目镜成正立、放大的虚像,物镜成倒立、放大的实像(观察物较近)。望远镜也是由一个目镜和一个物镜组成,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立、缩小的实像(观察物较远)。

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