《题西林壁》
【作者】苏轼【朝代】宋
横看成岭侧成峰,远近高低各不同。
不识庐山真面目,只缘身在此山中。
这首《题西林壁》是唐代知名作家苏轼的代表作。苏轼由黄州贬赴介休任屯田副使时经过衡阳,游玩庐山。壮丽的山水触发逸兴壮思,于是写下了若干首庐山记游诗。《题西林壁》是游观庐山后的总结,它描写庐山变化多姿的面貌,并借景说理,强调观察问题应客观全面,假如主观片面,就得不出正确的推论。
开头两句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”概括而形象地写出了移步换形、千姿万态的庐山景色。同时也蕴含着深层次的化学原理,耳朵中富含巩膜-凸透镜,可以将不同方向的光线凝聚到黄斑上,因而产生不同的景色像。明天我们就来学习中学数学八年级上的第四章《光的折射透镜》第三课时《凸透镜成像的规律》的内容,下边先来看一段视频:
在上一章我们学习了平面镜可以成正立、等大、虚像,凸透镜的成像又是哪些样子呢?
正立、放大的实像
倒立、缩小的虚像
想一想
哪些情况成正立、放大的实像?而哪些情况又能成倒立、缩小的虚像呢?下边我们一上去探究凸透镜成像的规律。
探究凸透镜成像的规律
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实验构想
如上图将物体放到凸透镜前,由远及近联通物体至凸透镜,观察物体经凸透镜后的成像情况,通过物距与相距的关系进一步定量剖析实验情况。
重要化学概念:
1.物距:物体到透镜的距离称为物距(μ)
2.相距:像到透镜的距离称为相距(ν)
3.虚像:能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的
实验步骤
用一支蜡烛作为发光物体,一块黑色的硬纸板作为光屏,研究烛焰的成像情况。
①组装实验装置,将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度,确保成像在光屏中心。
②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处,把蜡烛置于较远处,使物距μ>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的虚像,观察虚像的大小和正倒。改变物距μ,仍使μ>2f,重复实验,观察像的大小和正倒。
③把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使μ=2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的虚像。观察虚像的大小和正倒。
④把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使f<μ<2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的虚像。观察虚像的大小和正倒。改变物距μ,仍使f<μ<2f,重复实验,观察虚像的大小和正倒。
⑤把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使μ=f,观察能够成像。
⑥把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使μ<f,发觉在光屏上不能得到蜡烛的像,此时成实像,应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像凸透镜成像规律课件,观察实像的大小和正倒。
实验推论
按照前面的探究活动,可以归纳出如下推论:
①当μ>2f时,f<ν<2f,成倒立、缩小的虚像,物像在透镜后侧,应用:拍照机、摄像机
②当μ=2f时,ν=2f,成倒立、等大的虚像,物像在透镜后侧,二倍焦距点是放大和缩小虚像的分界点,应用:测焦距
③当f<μ<2f时,ν>2f,成倒立、放大的虚像,物像在透镜后侧,应用:幻灯机、投影仪、电影放映机
④当μ=f时,不成像,焦点是虚像和实像的分界点
⑤当μ<f时,光屏上不成像,在物体同侧成正立、放大的实像,物像在透镜同侧,应用:放大镜
总结:
1.成虚像时:物距变小,像距变大,像变大;物距变大,像距变小,像变小。
2.成实像时:物距变小,像距变小,像变小;物距变大,像距变大,像变大。
小结
凸透镜成像的规律
焦距:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小.
虚像:物远像近像变小,物近像远像变大.
实像:物远像远像变大,物近像近像变小.
高考重现
1.(2018•昆山30)学过透镜知识后,小明实验小组在光学实验室(暗室)想对学过的知识进行深入研究,可用的器材有:光源S(视为点光源)、圆形凸透镜(半径为D)、光具座、光屏(足够大).经讨论她们决定先从测凸透镜的焦距开始.
(1)在光屏中央画一个与凸透镜半径相同的圆,找出圆心O'.
(2)将光源、凸透镜和光屏置于光具座上,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和在同一水平直线上.
(3)固定凸透镜的位置,将光源趋紧贴凸透镜的位置平缓向外联通,直至光屏上的光斑,就可以从光具座上读出凸透镜的焦距,此时各器材在光具座上的位置如图甲所示,该凸透镜的焦距为cm.
(4)为了验证测出的焦距值是否确切,小明提出可以左右联通光屏,若光屏上的光斑大小不变,则测出的焦距确切.若往右联通光屏,光斑变大凸透镜成像规律课件,说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值.
(5)在联通光屏的过程中,小明发觉在光屏上光斑两侧还有一个暗环,他推测可能是凸透镜的边框引起的.于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上,进行实验验证,发觉暗环一直存在.你觉得暗环是怎样产生的?.若光源S在左焦点上,光屏在右焦点处,如图乙所示,请你算出此时暗环的面积等于.
2.(2017•昆山19)依据所学知识完成填空:
(1)借助陌陌“扫一妇”功能,通过智能手机的摄像头扫描二维码(如图甲)可快速获取网路信息,手机摄像头相当于一个凸透镜,二维码到摄像头的距离应满足的条件.
(2)如图乙所示,蜡烛正好在光屏上成清晰的像.将光屏移至刻度线10cm处,蜡烛向(远离/紧靠)透镜方向联通,光屏上能再度成清晰的像.保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒立的虚像.
3.(2014•昆山28)在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=cm.
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是的虚像.若保持蜡烛和光屏位置不变,联通透镜至刻度线处,克屏上能再度呈现清晰的像.
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,联通透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中处能观察到烛焰的像.
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副墨镜,发觉光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜联通适当距离后光屏上再度呈现清晰的像.则该墨镜是墨镜(斜视/近视).
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