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[!--downpath--]这道高考数学题主要考查光学内容“凸透镜成像定律”中一个非常特殊的光学现象。 之所以说比较特殊,是因为很少有数学老师教中学生在探究凸透镜成像规律时注意这一现象。 中学生也几乎忽视了这一现象。
虽然,这种现象可以很好地解释凸透镜真正的“会聚”!
所谓真正的“会聚”,就是折射光比原来的光更接近主光轴,此时光束变得更窄! 比以前更聚在一起了!
首先看这个看似奇特的化学问题:
题意是说光幕连接过程中总会出现一个大小恒定的方形光斑。 为什么? 蜡烛怎么能不成形呢? 看看下面的图片:
同学们都知道,在透镜成像定律中,原本平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚在焦点上。 由于光路是可逆的,如果将蜡烛放在焦点上,就会从透镜前面发出平行光束。 光! 这时放上光幕,光幕上出现的就是一个大小恒定的正方形光斑!
如果将蜡烛放在一个焦距内,就会从透镜前部射出一束逐渐变宽的平行光。 此时,如果放置光幕,光幕距离凸透镜越远,方形光斑越大。
我们来练习一下下面这个很多中学生都会犯错的高考比较简单的数学题:
这是一个非常传统的学校数学问题。 根据所形成的图像等于物体大小,可知此时的20分米就是焦距的两倍。 可以得到焦距为10cm,则可以得到物距为5cm。 可以看到,蜡烛放置在两倍焦距以内,形成正立放大的实像初中凸透镜成像规律,所以在光幕上是无法接受的!
看完这样的高考数学题,我们发现不仅要理论推论初中凸透镜成像规律,还必须多做实验,这样才能通过动手操作获得更多的真实经验和相应的训练!
青年学子们,为了美好的未来,加油!