初中物理透鏡成像及其應(yīng)用問題解題策略

教師指導(dǎo)學生能學好透鏡成像及其應(yīng)用問題，教師除深入學習物理課程標準、學習各個版本教材外，善于總結(jié)知識，歸納提煉方法是十分重要的。解決初中透鏡成像及其應(yīng)用問題，

我認為帶領(lǐng)學生學好下列問題時至關(guān)重要的。

一、讓學生把握中考命題知識點要求，做到心中有數(shù)

1.知道透鏡的焦點、焦距和主光軸;知道凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用，并能正確畫出光路圖。

2.通過實驗知道凸透鏡的成像規(guī)律，并能運用解決問題。

3.知道照相機、投影儀、放大鏡、顯微鏡、望遠鏡的工作原理。

4.知道近視眼和遠視眼形成的原因和矯正方法。

二、對重點難點問題解讀好是基礎(chǔ)

1.凸透鏡和凹透鏡的判別方法：

(1)摸一摸：中間厚邊緣薄的是凸透鏡，中間薄邊緣厚的是凹透鏡。

(2)看一看：對光線有會聚作用的是凸透鏡，對光線有發(fā)散作用的是凹透鏡。

(3)用一用：能起放大作用的是凸透鏡，否則是凹透鏡。

(4)驗一驗：能成像在光屏上的是凸透鏡(即成實像)，無論怎樣都不能成像在光屏上的是凹透鏡。

【例題1】如圖所示，對光有發(fā)散作用的透鏡是(　　)

A.B.

C.D.

答案：B.

解析：中間比邊緣厚的透鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用;中間比邊緣薄的透鏡為凹透鏡，對光線有發(fā)散作用.凹透鏡是指中間比邊緣薄的透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡，符合這個特點的透鏡是B.

2.特殊光線對作光路圖的重要性：

3.三種成像的比較：

4.近視眼和遠視眼的特點、成因及矯正

對于近視眼，眼睛只能看清近處的物體，看不清遠處的物體。其形成原因是：晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球在前后方向上太長，使來自遠處某點的光會聚在視網(wǎng)膜前，到達視網(wǎng)膜時已經(jīng)不是一點，而是一個模糊的光斑。需配戴凹透鏡進行矯正。

對于遠視眼，眼睛只能看清遠處的物體，看不清近處的物體。形成的原因是：晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使來自近處一點的光還沒有會聚成一點就到達視網(wǎng)膜了，視網(wǎng)膜上形成一個模糊的光斑。需配戴凸透鏡進行矯正。

5.對凸透鏡成像規(guī)律的深刻理解：

(1)焦點是成虛像和實像的分界點。物體在焦點以外時，在另一側(cè)光屏上一定成實像;物體在焦點以內(nèi)時，一定在同側(cè)成虛像。

(2)2f是成放大或縮小實像的分界點。U=2f時，所成實像與物體等大;u>2f時，所成實像是縮小的;f

(3)凸透鏡成像時，物距u越小，像越大，像距v也越大;物距u越大，像越小，像距v也越小。

(4)根據(jù)u和v的關(guān)系，也能判斷出像的性質(zhì)。當u>v時，像比物小;當u=v時，像和物大小相等;當u

(5)凸透鏡所成實像都是倒立的，所成虛像都是正立的。

(6)可以這樣記憶理解：實像倒，位異側(cè);虛像正，位同側(cè);一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小;物體移向凸透鏡，實像變遠且變大，虛像變近且變小。

三、用典型例題的示范作用提升學生解題水平是關(guān)鍵

【例題2】如圖所示光線經(jīng)過一個光學元件后傳播方向發(fā)生了改變，則虛線框內(nèi)的光學元件是(　　)

A.凹透鏡B.凸透鏡

C.平面鏡D.潛望鏡

答案：B.

解析：本題考查學生運用所學知識分析解決實際問題的能力.完成透鏡的光路圖和選擇合適的透鏡是關(guān)于透鏡作圖的常見題型，要求學生熟練掌握凸透鏡和凹透鏡的光學特點.

仔細觀察各圖中出射光線和入射光線的特點，結(jié)合各種透鏡及面鏡的光學特點，找到合適的光學元件.

由圖知，折射光線比入射光線向主光軸靠攏會聚，該透鏡對光線有會聚作用，因此虛線框內(nèi)的光學元件是凸透鏡.

【例題3】在探究凸透鏡成規(guī)律的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列說法正確的是(　　)

A.凸透鏡的焦距可能是8cm

B.圖中凸透鏡成像的特點應(yīng)用在了照相機上

C.保持透鏡和光屏位置不同，移動蠟燭，燭焰仍可在光屏上成清晰的像

D.保持蠟燭和光屏位置不動，移動凸透鏡，光屏上能成放大清晰的燭焰像

答案：ABD.

解析：本題考查了凸透鏡成像規(guī)律及特點的應(yīng)用，理解凸透鏡成像的規(guī)律是關(guān)鍵.

(1)(2)當u>2f、f

(3)物距變化時，要想在光屏上得到清晰的像，像距也應(yīng)該發(fā)生變化;

(4)凸透鏡成實像時，若成縮小的像，則像距小于物距;若成放大的像，則像距大于物距.

由圖可知，此時的物距為30cm，物距大于像距，成的是倒立、縮小的實像，其應(yīng)用是照相機，故B正確;若凸透鏡的焦距為8cm，由圖可知物距u=30cm，大于2倍焦距，像距為20cm，像距位于1倍焦距和2倍焦距之間應(yīng)，不能滿足要求，故A錯誤;保持透鏡和光屏位置不同，移動蠟燭，此時應(yīng)移動光屏，燭焰才可能在光屏上成清晰的像，故C錯誤;由圖知，此時像距小于物距，所以在光屏上成倒立、縮小的實像.若將蠟燭和光屏互換位置，此時像距大于物距，根據(jù)光路的可逆性，此時應(yīng)成倒立、放大的實像，故D正確.

【例題4】小明照相，拍了一張以后，他向照相機移近了幾步，再拍一張。如果照相機的位置不變，拍照的人應(yīng)該()

A.把鏡頭向外拉一些，人像變大;

B.把鏡頭向里縮一些，人像變大;

C.把鏡頭向外拉一些，人像變小;

D.把鏡頭向里縮一些，人像變小。

答案：A

解析：照相機是利用凸透鏡成倒立的、縮小的實像的原理制成的。鏡頭相當于凸透鏡，人或其他被照景物應(yīng)該在2倍焦距之外，成像在1倍焦距和2倍焦距之間。當小明向照相機移近了幾步，就是物距減小了，那么像距應(yīng)變大，像也變大。將鏡頭向外拉一些，像距變大，符合要求。

【例題5】如圖所示是某凸透鏡成實像時，像距v和物距u的關(guān)系圖像。分析圖像

中有關(guān)數(shù)據(jù)可知()

A.該凸透鏡的焦距為10cm

B.當物距u=30cm時，像距v=15cm

C.物距增大時，像距也增大

D.當物距u=15cm時，成的是縮小的像

答案：A

解析：本題考查凸透鏡成像的規(guī)律以及運用圖像給出的信息解決問題的能力。抓住關(guān)鍵點，即u=20cm時，v=20cm。這時u=v=2f=20cm，解出f=10cm.收集信息和處理信息能力的試題是今后中考的熱點。是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要舉措。

A.由圖象可知，u=v=2f=20cm，所以凸透鏡的焦距是10cm，故A正確;

B.當物距u=30cm>2f=20cm時，2f>v>f，即20cm>v>10cm，故B錯誤;

C.凸透鏡成實像時，物距增大時像距減小，故C錯誤;

D.當物距u=15cm，此時2f>u>f，成倒立放大的實像，故D錯誤.

四、與透鏡成像有關(guān)的和中考難度一致的精品訓(xùn)練試題（含答案）

1.蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖，此時光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，則像的特點是(　　)

A.倒立縮小B.倒立等大

C.倒立放大D.正立放大

答案：C.

2.某人只能看清遠處的物體，看不清近處的物體，關(guān)于該人的視力情況，下列說法正確的是

A.遠視眼，用凸透鏡矯正

B.遠視眼，用凹透鏡矯正

C.近視眼，用凸透鏡矯正

D.近視眼，用凹透鏡矯正

答案：A.

3.如圖所示，早期照相館里攝影師取景時看到的像是倒立的.有幾位同學對此現(xiàn)象展開了討論(　　)

甲.將照相機靠近兩位照相的人，可以看到兩位照相人的全身像

乙.調(diào)整相機和兩位照相人之間的距離，人像變小時，應(yīng)減小相機鏡頭和膠片之間的距離

丙.要使人像更亮，必須在兩位照相的人身后進行“補光”

丁.現(xiàn)在的相機利用光學或電子技術(shù)，把倒立的像轉(zhuǎn)變成正立的，便于觀察.

A.甲與乙B.甲與丙

C.乙與丁D.丙與丁

答案：C.

4.小明同學在探究凸透鏡成像成像規(guī)律時，用焦距分別為f1、f2的甲、乙兩個凸透鏡進行實驗.先將點燃的蠟燭、透鏡甲和光屏放置在光具坐上，調(diào)整后的位置如圖所示，此時在光屏上得到燭焰清晰的像(圖中未標出)：再用透鏡乙替換透鏡甲，且保持蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏向左移動再次得到燭焰清晰的像.下列判斷正確的是(　　)

A.圖中光屏上的像是放大的

B.圖中光屏上的像是縮小的

C.f1

D.f1>f2

答案：BD.

5.在做“凸透鏡成像”的實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖時，在光屏的中央承接到了蠟燭的像。則下列說法正確的是

A.光屏上的像與照相機成的像性質(zhì)相同

B.若只升高凸透鏡，光屏上的像會向上移動

C.若只將蠟燭向左移動，光屏上還會承接到像

D.若只將凸透鏡向左移動，光屏上還會承接到像

答案：AD.

6.用手機攝像頭掃描二維碼可快速登錄網(wǎng)頁，訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。當手機掃描二維碼時，下列說法正確的是()

A.攝像頭相當于凹透鏡

B.必須保證二維碼位于攝像頭的一倍焦距以外

C.二維碼不是光源

D.二維碼中黑色部分反射光，白色部分吸收光

答案：C

7.如圖所示的光路圖，F(xiàn)是透鏡的焦點。其中正確的光路圖是()

答案：C

8.某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是(　)

A.該凸透鏡的焦距是16cm

B.當u=12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當u=20cm時成放大的像.投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

答案：D

9.每年6月6日是全國“愛眼日”，今年“愛眼日”的主題是“‘目’浴陽光，預(yù)防近視”近視眼的成像示意圖是如圖的　　圖，應(yīng)該佩戴由　　透鏡制成的眼鏡來矯正.

答案：乙;凹透.

10.在做“探究凸透鏡成像規(guī)律“的實驗中

(1)為測出透鏡的焦距，做了如甲圖所示實驗，則透鏡的焦距為　　cm.

(2)正確安裝并調(diào)節(jié)實驗裝置后，各元件位置如圖乙所示，可在光屏上得到一個清晰、倒立、　　(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像，生活中的　　(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理制成的;

(3)在乙圖中，若保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置互換，成像情況符合　　的原理(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”).

答案：(1)10.0;(2)縮小;照相機;(3)投影儀.

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