初中物理全程复习方略第四章多彩的光课件沪科版

这是一份初中物理全程复习方略第四章多彩的光课件沪科版，共60页。PPT课件主要包含了均匀物质，小孔成像，×108，同一平面，各种色光，透过色光，反射色光，缩小的实像，照相机，等大的实像等内容，欢迎下载使用。
1.光的直线传播:(1)条件:光在___________________中沿直线传播。(2)现象:_____、日食、月食、_________等。(3)光线:一条带箭头的直线。①箭头表示光的传播_____;②直线表示光的传播_____。
2.光速:光在不同物质中的传播速度_____,_____中光速最大,为______ m/s。3.光的反射定律:(1)共面:反射光线、入射光线和法线在_________内。(2)异侧:反射光线和入射光线分别位于_____的两侧。(3)等角:反射角_____入射角。
4.两种反射:(1)图甲表示_____反射,图乙表示___反射。(2)相同规律:两种反射都遵循光的反射定律。
1.成像原理:光的_____定律。2.平面镜成像特点:(1)虚实:成的像为_____;(2)大小:像和物的大小_____;(3)距离:像和物到平面镜的距离_____;(4)对称:像和物关于平面镜对称。3.弯曲镜子:凸面镜、凹面镜、哈哈镜。
1.光的折射规律:(1)共面:折射光线、入射光线和法线在_________内。(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于_____两侧。(3)两角关系。①定性:空气 其他介质;②变性:折射角随着入射角的增大而_____。
2.折射现象:如图所示,水中的光线斜射入空气中时发生折射,折射角_____入射角,逆着光线看过去,池水好像变“浅”了。
1.光的色散:太阳光可分解为___________________________七种色光。2.白光:白光可以分解为___________________________七种颜色的光,白光是由_________混合而成。3.光的“三基色”:___________。4.物体颜色:(1)透明物体的颜色就是它_________的颜色。(2)不透明物体的颜色就是它_________的颜色。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
1.两种透镜:(1)图甲表示_____镜,对光线具有_____作用。(2)图乙表示_____镜,对光线具有_____作用。
2.凸透镜成像规律及其应用:
3.眼睛与视力矫正:(1)人眼成像特点:_____、_____的实像。(2)近视眼与远视眼的特点与矫正。
(1)光线射到水面上同时发生 和 。(2)我们看到水中的鱼是光的 形成的 像。(3)我们看到的鱼比实际的鱼大一些,是因为鱼缸相当于 ,成 像。参考答案：(1)光的反射 光的折射 (2)折射 虚(3)凸透镜 正立、放大的虚
【易错警示】(1)光射到不透明物质上,只发生反射;光射到透明物质上,既发生反射,又发生折射。(2)明确实线和虚线的区别:入射光线、反射光线、折射光线一定用实线,法线用虚线。(3)找准三角和方向:入射角、反射角及折射角都是光线与法线的夹角。(4)光发生折射时,空气中的角总是大角。
【拓展延伸】色散的原因太阳光斜射到三棱镜上,七种色光的入射角相等,但由于不同色光的折射程度不同,即折射角不相等,经过两次折射后,七种色光分别沿不同的方向传播,七种色光被分开,我们就看到了七种不同颜色的光,这就是光的色散。
【典例1】(2012·菏泽中考)一条光线照射到水面发生反射和折射,这条光线经水面折射后的光线如图所示。请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向。【思路导引】
【精讲精析】本题考查利用光的反射定律和折射规律作图。光从空气斜射入水中时,在界面处既发生反射又发生折射,折射时折射角小于入射角,即折射光线相对入射光线更靠近法线。反射时反射角等于入射角。答案：如图
【方法归纳】根据入射光线画反射光线或折射光线的方法
【变式训练】(2013·镇江中考)如图所示为光射入玻璃砖的入射光线和出射光线,请用直尺画出玻璃砖内部传播的光线。
【解析】本题考查光的折射作图。光从空气斜射入玻璃砖时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,当光线传播到玻璃砖的另一表面时,相当于光线从玻璃砖中斜射入空气中,此时折射光线远离法线,折射角大于入射角。答案：如图所示
(2011·天津中考)夜晚,当汽车灯发出的光照射到自行车尾灯上时,司机看到尾灯的反射光,就能及时避让,图中有关自行车尾灯的光路图正确的是( )
【解析】选A。为了保证各个方向上的汽车司机都能看到自行车,所以汽车灯发出的光经自行车尾灯反射后必须按原路返回。自行车尾灯相近的两个反射面是相互垂直的,这样来自各个方向的光线经相互垂直的两个面反射后沿原路返回。故应该选A。
1.特点:像、物关于镜面对称,即像、物等大等距,连线垂直于镜面。2.应用:(1)成像增加空间感,如穿衣镜、检查牙齿、潜望镜等;(2)改变光的传播方向。
3.利用平面镜成像特点进行作图的三个关键点:(1)物关于镜面的对称点是像点;反之,像关于镜面的对称点是物点。(2)反射光线的反向延长线必经过像点。(3)任两条反射光线延长线的交点即为像点。
【典例2】(2013·白银中考)已知一物体AB,请画出它在镜中的像A′B′。【思路导引】解决本题,抓住以下两点:
【精讲精析】本题考查平面镜成像的特点:像与物的位置关系。根据平面镜成像的特点可知,物体在平面镜中所成的像与物体关于镜面对称,因此在题图中作AB关于镜面的对称图形,即它在镜中的像A′B′。由A点向镜面作垂线段并延长,截取A′和A到镜面的距离相等,A′即为A在平面镜中所成的像;用同样的方法作出B的像点B′;用虚线连接A′B′即为AB在平面镜中所成的像。答案：如图所示
【失误档案】解答此类问题,容易出现以下失误:(1)误认为物体在平面镜中所成的像随距离的改变而改变。(2)根据“水中的倒影”,错误认为物体在平面镜中所成的像是倒立的。(3)分不清实像和虚像。
【变式训练】(2012·安顺中考)人站在竖直的穿衣镜前5 m处,若人以0.5 m/s的速度向镜移动6 s后,人与镜中的像距离为 m,此时像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。【解析】本题考查平面镜成像的性质。人站在竖直的穿衣镜前5 m处,若人以0.5 m/s的速度向镜移动6 s后,人距平面镜的距离是2 m。因为像与物体到平面镜的距离相等,所以此时人与镜中的像距离为4 m。人通过平面镜成等大的像,所以像的大小不变。答案：4 不变
1.凸透镜:(1)过光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不变。(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后折射光线经过焦点。(3)过焦点的光线,经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
2.凹透镜:(1)过光心的光线,经凹透镜折射后传播方向不变。(2)平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后折射光线的反向延长线经过焦点。(3)其延长线经过焦点的光线,经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
【方法技巧】制作平行光源由凸透镜的第三条特殊光线可知:把小灯泡放在凸透镜的焦点处,小灯泡发出的光经凸透镜折射后,变为平行光(平行于主光轴)。
【拓展延伸】利用三条特殊光线确定像的位置和性质。例如,位于凸透镜的二倍焦距以外的物体通过凸透镜所成的像如图所示,由图示可以看出:此时的像是倒立、缩小的实像,像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间。
【典例3】(2013·广东中考)如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。【思路导引】解决本题的思路:
【精讲精析】本题考查凸透镜和凹透镜的特殊光线画法。凸透镜的特殊光线:①平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于焦点;②通过凸透镜光心的光线传播方向不变;③由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线,平行于主光轴。凹透镜的特殊光线:①平行于凹透镜主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线经过焦点;②延长线经过凹透镜焦点的光线折射后平行于主光轴;③过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变。
【失误档案】(1)会聚和发散是相对于入射光线来说的。入射光线经透镜折射后传播方向更偏向主光轴的为会聚;入射光线经透镜折射后更远离主光轴的为发散。(2)每条入射光线和每条折射光线都要标注箭头。(3)光路都是可逆的。
【变式训练】(2012·广东中考)根据图中光的传播方向,在虚线框内画上凸透镜或凹透镜。
【解析】本题考查凹透镜对光的发散作用。凸透镜对光有会聚作用,会聚指的是靠近主光轴;凹透镜对光有发散作用,发散指的是远离主光轴。图中折射光线与入射光线相比,远离主光轴,则虚线框中应填凹透镜。答案：如图所示
(2012·茂名中考)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,以A为发光点,则A′就为光线经凸透镜后的会聚点。答案：如图所示
【方法技巧】(1)凸透镜成像规律的两个分界点。①一倍焦距处:实像与虚像的分界点。物体位于焦点以外成实像,位于焦点以内成虚像。②二倍焦距处:放大实像与缩小实像的分界点。物体位于二倍焦距以外,成缩小的实像;介于一倍焦距与二倍焦距之间时,成放大的实像。(2)凸透镜所成实像的变化规律:“物近像远像变大”,即当物体距凸透镜越来越近(焦点以外)时,通过凸透镜所成的实像距离凸透镜越来越远,像变得越来越大。
【易错警示】(1)照相机的底片、投影仪的屏幕都相当于光屏,所以成在底片和屏幕上的像都是实像。(2)放大的像不一定是虚像:放大、倒立的像是实像,放大、正立的像是虚像。
【典例4】(2011·成都中考)一天,小聪告诉小亮,放大镜不仅能把物体“放大”,还能把物体“缩小”!有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做实验。他把放大镜放到花朵前某一位置时,看到了如图所示的花朵的正立、放大的虚像。接着他按小聪的提示进行了操作,终于看到了“缩小”的花朵。关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵,下列说法正确的是( )
A.向靠近花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的正立、缩小的虚像B.向靠近花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的倒立、缩小的实像C.向远离花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的正立、缩小的虚像D.向远离花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的倒立、缩小的实像
【精讲精析】选D。本题考查凸透镜成像规律的应用。题图中通过放大镜看到花朵的正立、放大的虚像,说明花朵在一倍焦距之内,放大镜再靠近花朵,花朵也在一倍焦距之内,应该成正立、放大的虚像,A、B错;放大镜任何时候都不能成正立、缩小的虚像,C错;放大镜远离花朵,花朵在二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像,D对。
【方法归纳】(1)放大镜的使用方法:使用放大镜观察物体时,必须保证被观察的物体在放大镜的一倍焦距以内,才能看到放大、正立的虚像。(2)照相机的调节方法:物近像远像变大,即物距越小,像距就越大,同时像就越大;反之,物距越大,像距就越小,同时像就越小。
【变式训练】(2012·怀化中考)一个放大镜的焦距为10 cm,张大爷用此放大镜来观察药品使用说明书上较小的文字时,应将此放大镜放在与药品使用说明书的距离( )A.小于10 cmB.等于10 cmC.大于10 cmD.在10 cm和20 cm之间【解析】选A。本题考查了放大镜的成像原理。放大镜成像时,物距小于焦距,所以放大镜与药品使用说明书的距离要小于10 cm,成正立、放大的虚像,故选A。
(2012·长沙中考)我市某中学组织学生到长沙世界之窗春游,小明同学用照相机为另一同学拍全身照时,不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分,则他所拍出的照片( )A.不能看到人的头部B.不能看到人的脚C.不能看到所拍同学的全身像D.可以看到所拍同学的全身像,但像会变暗一些
【解析】选D。本题考查凸透镜成像规律的应用。用照相机照相时,人身上各点反射的无数条光线通过镜头(凸透镜)后会聚在胶片上形成对应的像点;溅在镜头上的泥水虽然挡住了部分光线,但其他的光线仍然可以会聚到胶片上形成完整的像,但由于光线少了,所以像会变得暗一些。
【方法技巧】眼镜的度数眼镜的规格通常不用焦距表示,而是用“度”表示,其数值等于焦距(单位是m)倒数的100倍,即:度数=
【典例5】(2013·雅安中考)如图所示的四幅小图中,正确表示远视眼成像情况的是 图,其矫正做法是 图。【思路导引】按照下列思路分析:
【精讲精析】本题考查眼睛的矫正。远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正;近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正。答案：乙 丁
【失误档案】注意区分近视镜和远视镜对光的作用:近视镜是凹透镜,对光有发散作用,能减缓成像,增大像距;远视镜是凸透镜,对光有会聚作用,能加快成像,减小像距。
【变式训练】(2012·烟台中考)善于观察的小明发现,张老师上课时,观察远处的同学时要摘下眼镜,而看近处的课本时,又要戴上眼镜。这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。张老师的眼睛属于 (选填“近视眼”或“远视眼”)。如图所示是一种新型眼镜,这种眼镜的镜片分上下两个区,A区厚薄均匀,B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过 (选填“A区”或“B区”)看远处同学,再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。
【解析】本题考查远视眼的成像特点及矫正方法。由于张老师能够看清远处的物体,不能看清近处的物体,说明张老师患有远视眼,需用凸透镜矫正,而A区是厚薄均匀的镜片,故看远处时应通过A区观看。答案：远视眼 A区
1.物体在太阳光照射下的颜色:
2.用不同的色光照射同一个物体时,会看到不同的颜色。例如,红光照射白色物体时,由于白色物体可以反射所有的色光,红光被反射,因此物体呈红色。绿光照射红花时,由于红花只反射红光,绿光被吸收,所以红花此时呈黑色。
【典例】(2012·大连中考)阳光下看到一朵花是红色的,是因为这朵花反射 光;透过蓝色的玻璃看这朵花,则这朵花呈现 色。【思路导引】解决本题,注意分类:
【精讲精析】本题考查物体颜色的判断。一朵花呈红色,说明红光进入人的眼睛,是因为太阳光照射到该花上,只有红光被反射,其他颜色的光都被吸收了。蓝色玻璃只能透过蓝光,红光不能通过蓝色玻璃,因此没有光线进入我们的眼睛,所以我们看到红花是黑色的。答案：红 黑
【方法归纳】判断物体颜色的思路和方法
【变式训练】(2012·泰州中考)生物学研究表明,绿色植物的生长需要光;而物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( )A.红光 B.黄光C.绿光 D.紫光【解析】选C。本题考查光的色散的有关知识。绿色植物是反射绿光、吸收其他颜色的光。当绿光照射绿色植物时,绿光全部被反射,绿色植物无法吸收到光,所以不利于绿色植物生长的光是绿光。
1.实验设计与步骤:(1)按图甲(乙)所示的要求安装好实验器材,保证光屏A和B在同一个_____内。让入射光线沿光屏A投射到平面镜(水面)上,观察反射光线、折射光线和入射光线的位置。(2)将光屏B向前或向后转折一定角度,观察光屏上是否还有反(折)射光线,其目的是探究反(折)射光线、入射光线和法线是否在___________内。
(3)研究角的关系:多次改变入射角的大小,分别测量反(折)射角的大小,研究反(折)射角和入射角的关系。
2.问题探究:(1)光屏在实验中有什么作用?提示：①显示光的传播路径,便于确定入射光线和反射光线的位置。②探究反射光线(折射光线)、入射光线和法线是否在同一个平面内。③显示入射角、反射角(折射角)的大小。(2)研究反(折)射角与入射角的关系时,为什么要多次改变入射角的大小?提示：多测几组对应数据,使数据具有普遍意义,不能仅根据一两组数据得出结论。
【易错警示】反射定律和折射规律的逻辑性反射光线(折射光线)的位置是由入射光线决定的,所以反射角(折射角)的大小是由入射角的大小决定的,二者存在因果关系,叙述时要先说“反射角(折射角)”,后说“入射角”,即只能说“反射角等于入射角”,而不能说“入射角等于反射角”。
【典例1】(2012·南京中考)为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,平面镜置于水平桌面上,把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上。
(1)在实验中使用白色硬纸板能显示 ,也能方便地测量 。(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化。
【解析】本题考查光的反射规律的探究。(1)在探究光的反射规律时,光源能发出带有颜色的光,利用白色纸板容易看清光的传播路径,即入射光线和反射光线,也容易用量角器测量入射角和反射角的大小。(2)反射光线的路径是由入射光线和反射面决定的,入射光线和反射面的位置没有发生变化,所以反射光线的位置也不会发生变化。答案：(1)反射光线和入射光线 反射角和入射角(2)不发生
【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)实验时,测得入射角为50°,此时反射角为 。若增大入射角,反射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)当让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿OE方向射出,这表明在反射现象中光路是 。
【解析】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以当入射角为50°时,反射角也等于50°;当入射角增大时,反射角也增大。(2)当让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿OE方向射出,这表明在反射现象中光可以沿原路返回,即光路是可逆的。答案：(1)50° 变大 (2)可逆的
1.实验原理:_________。2.实验器材:两支_________的蜡烛、_______、支架、白纸、_____(判断实像和虚像)、_______和火柴。3.实验方法:___________。
4.实验步骤:(1)放:如图甲所示,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板_____架在纸上,在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛,透过_______观察其另一侧蜡烛的像。
(2)探究成像特点:将_____放到___的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏,发现光屏上没有像,说明蜡烛在平面镜中所成的像是___像。(3)探究像、物的大小关系:如图乙所示,将另一支_________的、但未点燃的蜡烛放在玻璃板后像的位置,发现:蜡烛的像与蜡烛的大小_____且是正立的。(4)探究像、物与玻璃板的距离关系:在白纸上描绘出蜡烛、玻璃板和像的位置,连接蜡烛和像点,量出其连线与玻璃板的夹角是_____,量出蜡烛和像到玻璃板的距离_____。
5.问题探究:(1)为什么用玻璃板代替平面镜?提示：玻璃板与平面镜相比,不仅能像平面镜一样“成像”,而且通过玻璃板既能看到所成的像,又能看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置,所以实验中用玻璃板代替平面镜。(2)为什么要选用两支完全相同的蜡烛?提示：便于比较像和物的大小关系。
(3)为什么要使玻璃板与桌面垂直?提示：使像和物在同一水平高度,便于确定像的位置,便于比较像和物的关系。如果玻璃板与桌面不垂直,像和物的高度不一致,无论怎样移动玻璃板后的蜡烛,玻璃板后面的蜡烛都无法与玻璃板前面的蜡烛的像完全重合。(4)实验中观察到蜡烛在玻璃板后面会有两个几乎重叠的像,为什么?如何克服这种现象?提示：这是由于玻璃板较厚造成的。玻璃板的前后两个表面都会成像,故能看到两个像。玻璃板越薄,两个像的位置就越接近,所以,实验时选用较薄的玻璃板,尽量使两个像“重合”。
【易错警示】因为平面镜所成的像只能用眼睛直接看到而不能承接在光屏上,所以平面镜所成的像是虚像,不能错误地认为平面镜成实像。
【典例2】(2013·日照中考)如图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于 。(2)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是  。(3)实验时,小芳同学应在 (选填“M”或“N”)侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。
(4)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时,看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是  。(5)经过三次实验,记录的像A′、B′、C′与物A、B、C对应的位置如图所示。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是  。
【解析】本题考查平面镜成像特点的探究。(1)用玻璃板代替平面镜是利用了玻璃的透光性,便于确定像的位置。(2)由于是两支大小相同的蜡烛,且是完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。(3)因为成的像是虚像,不能呈现在光屏上,故实验时,小芳同学应在点燃蜡烛的一侧观察,否则在另一侧无法看到像。
(4)看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像。出现两个像的原因是玻璃板比较厚,蜡烛经过两个反射面都会形成像。(5)经过三次实验,接下来小明应该进行的操作是连接对应的像点和物点,判断连线是否和镜面垂直;测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较。
答案：(1)确定像的位置(或比较像和物的大小)(2)像和物大小相等 (3)M(4)玻璃板比较厚,蜡烛经过两个反射面都会形成像(5)连接对应的像点和物点,判断连线是否和镜面垂直;测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较(说出其一即可)
【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)为了便于观察,该实验最好在 (选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行;(2)上述实验过程中,小芳拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与蜡烛M在玻璃板中所成的像完全重合,以此来确定蜡烛M所成像的位置,这里所采用的研究方法是__________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
【解析】本题考查平面镜成像的探究过程与成像特点。(1)环境的光线越暗,蜡烛的像就越容易观察,所以应该选择光线较暗的环境做实验。(2)本实验中用一个完全一样的蜡烛放在像的位置,便于确定像与物的关系,采用的是等效替代法。答案：(1)较黑暗 (2)等效替代法
1.实验设计与步骤:(1)放:按照如图所示的要求安装好实验器材,使蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在_________,保证烛焰的像能够成在光屏的_____。
(2)使蜡烛到凸透镜的距离(物距)大于凸透镜的二倍焦距,慢慢地前后移动光屏,直到光屏上出现倒立、_____的实像,并记录物距和像距。(3)使蜡烛到凸透镜的距离刚好等于凸透镜的二倍焦距,此时在光屏上看到的是倒立、_____的实像。(4)使蜡烛到凸透镜的距离(物距)介于凸透镜的一倍与二倍焦距之间,慢慢地前后移动光屏,直到光屏上出现倒立、_____的实像,并记录物距和像距。(5)使蜡烛位于凸透镜的一倍焦距之内,此时无论怎样移动光屏,光屏上都_____像;然后取下光屏,透过凸透镜看烛焰,会看到一个_____、_____的虚像。
2.问题探究:(1)怎样才能在光屏上找到“清晰的像”?提示：缓慢地多次前后移动光屏,并不断比较光屏上像的“清晰程度”,直到光屏上的像“最清晰”为止。
(2)随着实验的进行,像在光屏上的位置越来越高,甚至超过了光屏的顶端,为什么?应如何解决?提示：蜡烛燃烧的时间越长,蜡烛越短,烛焰的位置就越低,所以像的位置就越高。当发现像的位置超过了光屏的顶端时,有三种方法调整:①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;③将凸透镜向下移动。
【易错警示】(1)不能根据像的大小来判断像的虚实。例如,放大的像可能是倒立的、也可能是正立的。(2)如果用不透明的物体遮住凸透镜的一半(或一部分),物体透过凸透镜所成的像依然完整,且像的正倒、大小及虚实等性质均不变,只是像的亮度变暗了;不能错误地认为像只剩下一半。
【典例3】(2013·重庆中考)如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在 。(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,此时所成的像与 所成的像性质相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。(4)如果她将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处,这时光屏应向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像。
【解析】(1)由题图甲知,光斑即焦点处,所以焦距f=40cm-30cm=10cm。(2)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。(3)当蜡烛、凸透镜位于题图乙中刻度对应的位置时,物距大于2倍焦距,凸透镜能成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(4)保持凸透镜位置不变,把点燃的蜡烛放在光具座30cm刻度处,物距为u=50cm-30 cm=20 cm,u=2f,成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置,光屏在70cm的位置,所以光屏向右移动。答案：(1)10 (2)同一高度 (3)缩小 照相机(4)右
【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)在上述实验过程中,当光屏上出现倒立、放大的像时,某同学用不透明的物体挡住凸透镜的左半部,此时光屏上的像将 。A.像的大小、形状不变,像的亮度变暗B.像的左半部消失C.像的右半部消失D.像缩小一半
(2)小雪同学所在的小组对上述实验装置进行了改进,如图所示。①他们不用蜡烛,而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验,你认为其好处是 (写出一点即可)。
②他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验,数据记录如表。分析表中数据可知,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距 ;根据你所学凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小 (均选填“越大”“越小”或“不变”)。
【解析】(1)凸透镜成实像是由物体射出的光,入射到凸透镜上时,经凸透镜折射后的所有折射光线会聚形成的,当凸透镜被挡住一部分后,还会有光线入射到凸透镜上,还能成完整的像。但由于会聚的光线少了,因此像将变暗。(2)①与蜡烛相比,发光二极管具有以下优点:可以增加物体的亮度,使成像更清晰;便于观察凸透镜成像的性质;所成的像不会晃动,更加稳定,更安全、环保。②由表中数据可知,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越大;物距u=15 cm一定,当f1=5 cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像;当f2=8 cm时, f