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中考物理凸透镜必考问题
第一类:高度问题
1.实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致调整到同一高度,即烛焰和光屏的中心应在凸透镜的主光轴上,目的是使像成在光屏正中央。
2.如果燃烧过程中蜡烛变短,光屏上的像会偏高,若想让像重新回到先屏中央,则应将蜡烛向上移动或将透镜向下移动或将光屏向上移动。
第二类:测量焦距
方法1:平行光测焦距
突破口:最小最亮的光斑,即焦点所在位置。
例题:将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图所示,则该凸透镜的焦距为?10.0cm。
方法2:二倍焦距法测焦距
突破口:图像特殊点?u=v=2f
例题:如图所示,小蚌根据实验记录,绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离v之间的关系,则凸透镜的焦距为5cm。
方法3:解不等式确定焦距范围
突破口:根据题目信息,列出u或v与f之间的关系,解不等式
关键信息:u.v大小关系、成像特点
不等式取值原则:同大取大,同小取小
例题:当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到-个清晰的像,由此判断该凸透镜的焦距?8cmf10cm。
由图可知:u-20cm,v=16cm,uV成倒立、缩小的实像,同小取小即:
u2f→202f→f10
2fvf→2f16f→f16??f8
8f10
第三类:透镜遮挡问题
结论:透镜被遮挡一部分后,成像仍成完整的像,但像会变暗。
原因:遮住透镜只是减小了凸透镜的透光面积,并没有改变它的结构和球面性质,它的成像功能没有受到影响,所以仍可成完整的像。但因到达像点的光线变少了,所以像会变暗。
第四类:倒立问题
倒立的像,上下左右都相反
例题:-个“上字型的光源经过凸透镜后,在光屏上成了一个倒立的像,则像是(C)
第五类:成像规律
1.?u2f??fv2f,?倒立缩小的实像
2.u=2fv=2f?倒立、等大、实像
3.fu2fv2f?倒立、放大、实像
4..u=f?不成像
5.u<f??正立,放大,同侧,虚像
第六类:运动分析
成实像时:物近像远像变大(反之亦成立)
成虚像时:物近像近像变小(很少考)
例题:在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜二倍焦距之外的某位置向焦点移动,在此过程中,像距会变蜡烛一直在一倍焦距以外,成实像大,像会变大。
分析:物近像远像变大。蜡烛右移,靠近凸透镜,像距减小像远离凸透镜,同时像会变大
第七类:物像换位问题
物像换位,光路可逆,uv互换,成像清晰
例题:小李利用图示装置探究凸透镜成像规律,保持蜡烛和光屏在10cm处和55cm处不动,要再次在光屏上呈现清晰的像,应将凸透镜移到?40cm?刻度处。
分析:由图示可得,物距u=15cm,像距v=30cm光路可逆,u、v互换,物距u=30cm,v=15cm,凸透镜应在40cm处。
第八类:光屏上无像原因
1.烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同-高度上。
2.蜡烛在一倍焦距处,此时u-f,不成像;
3.蜡烛在一倍焦距内,此时?uf,成虚像
4.蜡烛到凸透镜的距离稍大于-倍焦距,成像太远,光具座长度不够,光屏无法移到成像位置
第九类:改变焦距问题
透镜越厚(凸),焦距越小,聚光越强,成像越近;
透镜越薄,焦距越大,聚光越弱,成像越远
1.更换透镜
例题:用f=15cm的凸透镜替换图中透镜lf=10cm,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像。
分析:焦距10cm→15cm变大,聚光变弱,成像变远
2.水透镜问题
分析:
注水:?透镜更厚,焦距更小;聚光更强,成像更近;
抽水:透镜更薄,焦距更大;聚光更弱,成像更远
例题:如图所示的实验装置,向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器抽水。
分析:蜡烛向左→成像也会向左
蜡烛成像向右(更远)→聚光变弱→透镜变薄→抽水
3.加减镜片问题
注意:
凸透镜前加近视眼镜:近视→凹透镜→发散→成像更远:
凸透镜前加远视眼镜:远视→凸透镜→会聚→成像更近;
第十类:物像移速问题
谁离凸透镜比较远,谁就快。
例题:一物体放在凸透镜前从二倍焦距之外匀速靠近凸透镜,至透镜焦点处,考察像的运动速度,应该是先小于后大于物体速度分析:像和物体运动时间相同,要比速度,采用相同时间比路程,
1.当物体位于二倍焦距之外时,u2f,fv2f。
分析:
物体的路程:无穷远到二倍焦距处
像的路程:一倍焦距到二倍焦距之间
相同时间内,S物S像??故V物V像
2.当物体位于一、二倍焦距之间时,v2f,fu2f
分析:
物体的路程:二倍焦距到一倍焦距之间
像的路程:二倍焦距处到无穷远
相同时间内,S物S像故V物V像
3.中间转折点:当物体恰好位于二倍焦距处,u-2f,v=2f此时,是物像速度相等的特殊点,V物=V像。
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