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初中物理光学知识典型例题辨析

qq987225447 2020-10-11 学法指导 评论
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   1.用照相机照相时,在拍摄进景和远景时,有什么区别?   答:物距均大于二倍焦距(因为照相机常常要得到缩小的实像),像距均在一倍焦距和二倍焦距之间。由于凸透镜成实像时,物距越远则像距越近,物距越近则像距越小,所以拍摄近景时,物距小,像距较大,成的像也较大,照相机的镜头要往前伸;拍摄远景时,物距大,像距较小,成的像也较小,照相机的镜头要往后缩.   2。凸透镜及其成像规律   凸透镜(convex lens)   凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。   将平行光线(如阳光)平行于轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点(记号为F,英文为:focus),凸透镜在镜的两侧各有一焦点,如为薄透镜时,此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离,通常以f表示。凸透镜球面半径越小,焦距(符号为:f,英文为:focal length)越短。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、显微镜、望远镜的透镜(lens)等。   实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。   该实验就是为了研究证实这个规律。实验中,有下面这个表:   物 距 范围 成像性质 像距范围   u>2f 倒立、缩小、实像、 异侧 f<v<2f   u=2f 倒立、等大 、实像、异侧 v=2f   f<u<2f 倒立、放大 、实像、异侧 v>2f   u=f 不成像   u<f 正立 、放大、虚像 、同侧 u<v   这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实,透镜成像满足透镜成像公式:   1/u+1/v=1/f   物在焦点不成像,二倍焦距倒同样.   大于二焦倒立小,焦外二内幻灯放.   物体放在焦点内,对侧看见大虚像.   像若能够呈屏上,一定倒立是实像.   (1)u>f时成实像,u<f成虚像,焦点是实像和虚像的分界点。   (2)U>2f时成缩小实像,u<2f时成放大实像,二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。   (3)成实像时,当物距减小,像距变大,像变大;物距增大时,像距变小,像变小。   (4)成实像时,像与物在凸透镜异侧,成虚像时,像与物在凸透镜同侧。   (5)实像是实际光线会聚而成的,可显示在光屏上,虚像是折射光线的反向延长线的交点,不显示在光屏上。   应用   依据凸透镜成像的规律,应注意区别望远镜、显微镜透镜应用的以下特点:   (1)望远镜、显微镜的目镜是依据u<f成正立、同侧、放大、虚像。   (2)望远镜的物镜是依据凸透镜在u>2f时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。(原因是为了扩大视角)   (3)显微镜的物镜是依据凸透镜在f<u>2f时成异侧、倒立、放大、实像制成的。   凸透镜与凹透镜的区别方法:   1()触摸法(中间薄边缘厚是凹透镜,中间厚边缘薄时凸透镜)   (2)聚焦法(射入平行光,汇聚的是凸透镜,发散的是凹透镜)   (3)用眼看(把透镜放到字下,看照后的字是放大还是缩小)   3.墙上挂着一块长30厘米的平面镜,小明站在镜子前1.5米处,这时他正好可以看到身后的一根木杆,木杆高2米,那么这根木杆离人的距离应该是()   A.19.5米 B.7.0米 C.10.0米 D.8.5米   答:选D   因为入射光程反射光程与木杆及人到平面镜的距离符合   相似三角形原理   故20Omm/30mm=X/150mm   得X=1000mm=10m   10米再减去小明离开镜子的1.5米   木杆距人的距离是8.5米   4.镜面反射与漫反射的区别.   辨析:一束平行光射到平面镜上,由于平面镜表面非常光滑,与每条光线的入射点相对应的法线也是相互平行的,又由于入射的平行光相对于镜面的入射角是相等的,光在反射时反射角和入射角相等,就势必造成每一条反射光线都是相互平行的,反射光朝同一方向集中反射,这种反射叫做镜面反射; 若平行光入射到粗糙的表面时,由于表面的凹凸不平,就使得各入射点所对应的法线方向不一致,造成反射光线朝向不同的方向,这就是“漫反射”。大多数物体表面都有大小不一的凹凸不平,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,弥漫地向不同方向反射,因此漫反射中的反射光线看起来较暗,而镜面反射中的反射光线是集中朝向同一方向的,反射光线看起来就较亮.   5.池中水的深度是2.5m,月球到水面的的距离上3.8×10^5Km,月球在水池中的像到水面的距离是_____m.   辨析:月球在水池中的像到水面的距离是3.8×10^5Km(因为水面相当于一个平面镜的镜面,而平面镜成像的规律是像与物到平面镜的距离相等),初学者常会存在这样一个疑惑::水池那么浅,怎么可以使像成在那么遥远的距离呢? 我们要注意,平面镜所成的像为虚像,而像到平面镜的距离同样是一个"虚"的,因而它完全可以突破水池的深度.我们在观察时感到这个距离并不大,但要注意的是,当我们抬头仰望明月时,我们不同样认为可以伸手可及吗?眼睛对距离的判断常常会失误,物理讲究的是科学的方法而不是凭感觉去判断.   6..如果你在一个很小的平面镜中看到了一个同学的眼睛,则这个同学一定能看到胸的眼睛,这个现象说明在反射中(光路是可逆的);如果物体的表面光亮平滑,在一个黑暗的房间里只让一束平行光照射在它的表面,只有( 另一边)看上去觉得有刺眼的光,在其他方向看去觉得这个物体是( 暗的),这是因为光射到这个物体上时发生了(镜面反射)的缘故。   7.当手指尖触到平面镜上时,手指尖与它在镜中的像相距约4mm,则平面镜的玻璃厚度是 ( ) A.4mm B.8mm C.2mm D.1mm   辨析:平面镜的成像主要是依靠镜背面的不透明层(镀银层)反射光线而成,换句话说,不能以前镜面做为"镜面",而应以后镜面做为"镜面" ,因此,当我们把手指尖按在玻璃表面的时候,指尖距离真正的“后镜面”有一定的距离,这个距离就是镜的厚度,这个厚度同时是物距 ;根据平面镜成像的规律:物距等于像距 因此手指尖和像的距离就等于二倍厚度,玻璃厚度当然为2mm了。

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