2022年初中应用物理知识竞赛辅导讲座3透镜及其应用 .pdf

初中应用物理知识竞赛辅导讲座3 透镜及其应用编辑人：袁几【知识要点解读】1. 凸透镜对光线有会聚作用。凸透镜对光线有会聚作用指的是：光通过凸透镜后，其折射光线在原光线的传播方向上合拢一些或相交点提前一些。注意凸透镜对光线有会聚作用不是指光线通过凸透镜后是会聚光束。2 2. 凹透镜对光线有发散作用。凹透镜对光线有发散作用指的是：光通过凹透镜后，其折射光线在原光线的传播方向上发散一些或相交点延后一些。注意凹透镜对光线有发散 作用不是指光线通过凹透镜后是发散光束。3. 照相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像来工作的。照相机把处在2 倍焦距之外的物体成像与焦点与2 倍焦距之间；投影仪上所放胶片为物体，放在凸透镜的焦点与2 倍焦距之间，通过凸透镜成像于银幕上，上面的平面镜仅起到改变光路的作用。放大镜所放大的物体处于凸透镜的焦点以内，成一正立放大虚像。初中应用物理知识竞赛关于透镜及其应用拓展的知识点主要有：1. 透镜成像作图遵循的三条原则（三条特殊光线）：平行于主光轴的光线，经透镜折射后通过主焦点； 通过光心的光线经透镜折射后方向不变；通过主焦点的光线，经透镜折射后跟主光轴平行。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 2. 凸透镜成像公式：1u+1v=1f。对凸透镜成像规律的理解：a)一个结论：实倒异，虚正同。即实像总是倒立在异侧，不但可以看到且可以用光屏承接；虚像总是正立在同侧，可以看到但不能用光屏承接。b)两个分界点：焦点和 2 倍焦距处。焦点是实像与虚像的分界点。当物体位于凸透镜的焦点以内时，成虚像；当物体位于凸透镜的焦点以外时，成实像。可简记为：焦点内外分虚实，内虚外实。2 倍焦距处点是放大像与缩小像的分界点。当物体位于凸透镜的2 倍焦 距和焦点之间时，成放大的实像；当物体位于凸透镜的2 倍焦距以外时，成缩小的实像。可简记为： 2 倍焦距点内外分大小，内大外小。c)三个变化：像的大小和像距的变化：物体向焦点移近，所成的像就变大，同时像距变大。像物移动速度的变化：物体位于2 倍焦距处点之外（u2f） ，物距大于像距，成倒立缩小实像，物体移动速度大于像移动速度；物体位于 2 倍焦距处点和焦点之间（ fu”、“ =”或“ ”)（4）小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验. 发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？.精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 眼睛从原光屏位置远离凸透镜，是否能看到像？。（填“能看到”或是“不能看到” ）12答案： （1）缩小光屏上成清晰的像（2）便于比较像与物的大小关系（3）（4）不能不能能13.（2009上海初中物理竞赛）如图19所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点。圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸透镜与圆筒右端面B的距离为 L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰的像。由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离 d，为了求出 d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理是；如果用N来表示该物理量的大小，则可以得出 d= 。13. 答案：第二次成像时透镜与光屏的距离NL 解析：由当物像之间距离一定时两次成像物距和像距互换可知在上述过程中还需要测量出的一个物理是第二次成像时透镜与光屏的距离N，由N=d+L ，可以得出d=NL。14. （2011上海第 25 界初中物理竞赛）如图所示，不透光小圆盘P 和小圆形发光面 S 的半径均为 R，平行竖直放置，二者相距为 2d。 在它们正中间放置一个焦距为2d的凹透镜，透镜的主光轴通过P 和 S 的圆心。在 P的右侧相距 d 处，放置一平行于圆盘面的光屏M（足够大）。则不透光圆盘P 在光屏 M 上形成 的 本 影 （ 发 光 面 S 发 出 的 任 何 光 线 都 不 能 进 入 该 区 域 内 ） 面 积 为_ ；不透光圆盘 P 在光屏 M 上形成的半影（发光面S 发出的光线精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 中只有部分能进入该区域内）面积为_ 。15.（1993全国初中应用物理知识竞赛）说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法。15答案：方法一：让阳光垂直射到镜面，调节到阳光会聚的光点至最小，测出会聚光点到镜面的距离即为焦距。方法二：当作放大镜来看书。调节到字体的放大虚像至恰好变成模糊为止，测出透镜到字体的距离即为焦距。16 （2010 物理学科能力竞赛）给你一个透镜，不知道是凸透镜还是凹透镜，由于用手触摸光学器件的光学面会对其产生一定的损伤，故实验操作时不可触摸（包括用纸、布等）透镜请你简要写出除此以外的两种判断方法. 16. 答案：一是看：透过透镜看课本，调节透镜到书本的距离，能观察到放大的像的为凸透镜，反之为凹透镜；二是照：用平行光照射透镜， 光线汇聚的为为凸透镜， 发散的为凹透镜； （其他方法合理即得分）17.（2011上海第 25 界初中物理竞赛复赛）在做光学实验时，某同学需要将一束平行光的宽度放大为2 倍， 于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的，如图所示。若其中一片透镜是焦距f 的凸透镜，则：(1) 如果另一片透镜采用的是凸透镜，则其焦距应为多少？应置于何处？请作图说明；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 17.解：（1） 有两解：（2）放置一个 -f/2的凹透镜，放置在第一片前f/2 处。如图所示。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - - -