10.“凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)”重難點(diǎn)突破及題型歸類 實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1.高度問題1.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致調(diào)整到同一高度，即燭焰和光屏的中心應(yīng)在凸透鏡的主光軸上，目的是使像成在光屏正中央。2.如果燃燒過程中蠟燭變短，光屏上的像會偏高，若想讓像重新回到光屏中央，則應(yīng)：將蠟燭向上移動或將透鏡向下移動或將光屏向上移動。技巧：物像蹺蹺板，高低都相反。實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)2.測焦距方法1.平行光測焦距突破口：最小最亮的光斑例1.將平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，如圖所示，則該凸透鏡的焦距為  10.0  cm。                                                     即焦點(diǎn)所在位置注意：刻度尺要估讀！方法2.二倍焦距法測焦距突破口：圖像特殊點(diǎn)u=υ=2f例2.如圖所示，小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，繪制了物體離凸透鏡的距離u與實(shí)像到凸透鏡的距離υ之間的關(guān)系，則凸透鏡的焦距為  5  cm。方法3.解不等式確定焦距范圍突破口：根據(jù)題目信息，列出u或υ與f之間的關(guān)系，解不等式。關(guān)鍵信息通常是：1. u、υ大小關(guān)系；                2.成像特點(diǎn)。不等式結(jié)果取值原則：同大取大，同小取小。例3.如圖所示，當(dāng)光屏、透鏡以及燭焰的相對位置如圖所示時，恰能在光屏上得到一個清晰的像，由此判斷，該凸透鏡的焦距：  8cm＜f＜10cm  。解析：由圖可知，u=20cm，υ=16cm，u＞υ根據(jù)u、υ大小關(guān)系可確定此題屬于凸透鏡成像規(guī)律：     聯(lián)立①②③得：8cm＜f＜10cm例4.物體從距凸透鏡12cm處移到距凸透鏡18cm處的過程中，調(diào)整光屏的位置，總能在光屏上得到倒立、放大的像，則此凸透鏡的焦距：  9cm＜f＜12cm  。解析：光屏上得到倒立、放大的像—→f＜u＜2f     聯(lián)立①②③④，①和③“同小取小”，②和④“同大取大”，于是得：9cm＜f＜12cm實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)3.透鏡遮擋問題結(jié)論：透鏡被遮擋一部分后，成像特點(diǎn)是：仍成完整的像，但像會變暗。原因：遮住透鏡只是減小了凸透鏡的透光面積，并沒有改變它的結(jié)構(gòu)和球面性質(zhì)，它的成像功能沒有受到影響，所以仍可成完整的像，但因到達(dá)像點(diǎn)的光線變少了，所以像會變暗。    實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)4.何為“倒立”倒立的像：上下左右都相反。例5.一個“上”字型的光源經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上成了一個倒立的像，則像是（  C  ）實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)5.觀察u、υ大小判斷成像特點(diǎn)例6.某同學(xué)用如圖所示的器材探究凸透鏡成像規(guī)律，此時光屏上成清晰的像，下列說法正確的是（  A  ）A.光屏上成倒立、放大的實(shí)像                 B.光屏上成倒立、縮小的實(shí)像C.光屏上居正立、放大的實(shí)像                 D.光屏上成倒立、縮小的虛像解析：由圖知：u＜υ，故成倒立、放大實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)6.動態(tài)分析技巧：成實(shí)像時：物近像遠(yuǎn)像變大（反之亦然）      成虛像時：物近像近像變?。ê苌倏迹?/span>例7.在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時，將點(diǎn)燃的蠟燭沿著光具座，從凸透鏡二倍焦距之外的某位置向焦點(diǎn)移動，在此過程中，像距會變  大  ，像會變  大  。                         物近像遠(yuǎn)像變大解析：物體靠近凸透鏡，像會遠(yuǎn)離凸透鏡，同時像會變大。實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)7.物像換位問題技巧：物像換位，光路可逆，u、υ互換，成像清晰。例8.小華利用圖示裝置探究凸透鏡成像規(guī)律，保持蠟燭和光屏在10cm處和55cm處不動，要再次在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，應(yīng)將凸透鏡移到  40  cm刻度處。 解析：原來：u=15cm，υ=30cm                 光路可逆，u、υ互換      移后：u′=30cm，υ′=15cm       凸透鏡應(yīng)在40cm處 實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)8.光屏上看不到像的原因1.蠟燭在一倍焦距處，此時u=f不成像；2.蠟燭在一倍焦距內(nèi)，此時u<f成虛像；3.燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度上；4.蠟燭到凸透鏡的距離稍大于一倍焦距，成像太遠(yuǎn)，光具座長度不夠，光屏無法移到成像位置。實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)9.改變焦距問題核心知識：1.透鏡越厚（凸），焦距越小，聚光越強(qiáng)，成偈越近；2.透鏡越薄（平），焦距越大，聚光越弱，成偈越遠(yuǎn)。技巧：吼！小強(qiáng)近！（吼！打不死的小強(qiáng)在靠近你）                  第1條的諧音梗，你懂得！1.基礎(chǔ)題型：更換透鏡例9.用f=15cm的凸透鏡替換圖中透鏡（f=10cm） ，只向  右  移動光屏，可在光屏上成清晰的像。解析：焦距10cm→15cm，焦距變大，聚光變?nèi)?，成像變遠(yuǎn)——遠(yuǎn)離凸透鏡。2.進(jìn)階題型：水透鏡問題注水：透鏡更厚→焦距更小→聚光更強(qiáng)→成像更近抽水：透鏡更薄→焦距更大→聚光更弱→成像更遠(yuǎn)例10.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，向左移動蠟燭，保持光屏和水透鏡位置不動，為使光屏上出現(xiàn)清晰的像，應(yīng)通過注射器  抽水  。解析：蠟燭向左→成像也會向左。我們希望像還成在光屏上，需想辦法讓像向右回到光屏上，即成像向右（更遠(yuǎn)）→聚光變?nèi)酢哥R變薄→抽水。3.進(jìn)階題型：加減鏡片問題凸透鏡前加近視眼鏡：近視→凹透鏡→發(fā)散→成像更遠(yuǎn)凸透鏡前加遠(yuǎn)視眼鏡：遠(yuǎn)視→凸透鏡→會聚→成像更近例11.小明把自己的眼鏡放在凸透鏡前，發(fā)現(xiàn)屏上的像變模糊，將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡后發(fā)現(xiàn)再次成清晰的像，則小明的眼鏡是  近視眼鏡  。解析：光屏遠(yuǎn)離→成像更遠(yuǎn)→小明的眼鏡起發(fā)散作用→凹透鏡→近視眼鏡。實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)10.物像移動速度問題技巧：誰離凸透鏡遠(yuǎn)誰就快。例12.一物體放在凸透鏡前從二倍焦距之外勻速靠近凸透鏡，至透鏡焦點(diǎn)處，考察像的運(yùn)動速度，應(yīng)該是  先小于后大于  物體速度。分析：像和物體運(yùn)動時間相同，要比速度，采用相同時間路程。1.當(dāng)物體位于二倍焦距之外時：u>2f，f<υ<2f物體的路程：無窮遠(yuǎn)到二倍焦距處像的路程：一倍焦距到二倍焦距之間相同時間內(nèi)，s物>s像，故：υ物>υ像2.當(dāng)物體位于一、二倍焦距之間時：f< u <2f，υ>2f物體的路程：二倍焦距到一倍焦距之間像的路程：二倍焦距處到無窮遠(yuǎn)相同時間內(nèi)，s物<s像，故：υ物<υ像3.中間轉(zhuǎn)折點(diǎn)：當(dāng)物體恰好位于二倍焦距處：u =2f，υ=2f此時，是物像速度相等的特殊點(diǎn)：υ物=υ像

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