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初中二年级物理

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    如图所示的四块玻璃制成的透镜中,属于凸透镜的是                ,属于凹透镜的是               。对透过的光线有会聚作用的透镜的是                 ,对透过的光线有发散作用的透镜的是                 (写字母)。

    本题信息:2011年0115同步题物理填空题难度容易 来源:马凤霞
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本试题 “如图所示的四块玻璃制成的透镜中,属于凸透镜的是 ,属于凹透镜的是 。对透过的光线有会聚作用的透镜的是 ,对透过的光线有发散作用的透镜的是 (写字母)。” 主要考查您对

辨别凸透镜和凹透镜的方法

凸透镜对光的作用

凹透镜对光的作用

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辨别凹透镜和凸透镜的方法:
“一摸二看三照”:
一、是从这两种透镜的外形特征着眼,通过比较透镜中央和边缘的厚薄加以辨别(即用“摸”的方法);

二、是从透镜的成像特点着眼,通过透镜去观察近处物体(如书上的文字),看它是成正立、放大的像,还是正立、缩小的像,从而加以辨别(即用“看”的方法);

三、是从透镜对光线的作用入手加以辨别,看它能否使平行光(太阳光)会聚在一点加以辨别(即用“照”的方法)。

四、除此以外,还有其他的方法。例如:用“晃”的方法:通过透镜观察距透镜较近书上的文字,晃动透镜,若发现像的移动方向总与透镜相同,则该透镜是凹透镜;若发现像的移动方向总与透镜相反,则该透镜是凸透镜。用“叠合”的方法:例如,可先通过一个凸透镜(或凹透镜)观察它对光线的作用或成像的情况,然后将未知透镜与它叠合在一起,再观察对光线作用或成像情况的变化,从而判断该透镜是凸透镜还是凹透镜。至于哪种判断方法好,要视具体情况而定。例如,如果待辨别透镜的中央与边缘的厚薄差异不明显,就不能用“摸”的方法(况且光学镜面一般是不允许用手直接去摸的);在有太阳光与没有太阳光的场合,所选的方法可能不同。
总之,一种好方法,应该简便、易行、有效,但它是随场合变化而变化的,不宜一概而论。

光学黑箱子题的解法
如下图:每个方框中放着一个光学元件,请在方框内填入合适的“镜”。

分析
(1)从光路图上观察所用镜是让光线发生反射还是折射,以此为依据判断用面镜还是透镜,上述十一个图中,有四个图E、F、G、H中的镜让光线发生了反射,应填面镜;其余图中光线均发生折射,光透过了镜,应填透镜。

(2)确定了使用面镜还是透镜后,再观察所用镜对光线起何种作用:发散、会聚、镜面反射。

(3)具体分析:E图,光平行射人,又平行射出,在镜上发生了镜面反射,故E图应填平面镜;F图,面镜使平行光线会聚于焦点,应填凹面镜;G图,面镜使平行光线变得发散,应填凸面镜;H图,面镜使发散的入射光线不再发散,而变成平行光线,对光线有会聚作用,与F图构成光路可逆,也应填凹面镜。其余七图都应填透镜,透镜分两种:凸透镜对光线有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用。凸透镜能使平行光线会聚于焦点,故A图应填凸透镜;凹透镜能使平行于主光轴的光线变得发散,故B图应填凹透镜;c图与B图看起来差不多,实际截然相反,c图入射光线单箭头在上,双箭头在下,而折射光线却变成双箭头在上,单箭头在下,表明它们是交叉(会聚)以后才发散的,只不过会聚部分未画出来,只看到发散部分,此题极容易错误地填凹透镜,仔细看来应填有会聚作用的凸透镜;D图,透镜让发散的人射光线变得平行,对光线有会聚作用,与 A图构成光路可逆,符合从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴的规律,应填凸透镜;剩下的I图和J图是此题的难点,I图易错填为凸透镜,J图则易错填为凹透镜,这两种填法错误的原因是对教材内容理解有误,认为“会聚了的光线一定是经过凸透镜折射”、 “发散了的光线一定是经过凹透镜折射”。以凸透镜为例,它对光线有会聚作用,有此作用却不一定会聚,如 D图,凸透镜对两条发散的入射光线有会聚作用,使其不再发散而平行,就没有会聚到一点。若这两条发散入射光线的光源更靠近凸透镜,在焦距以内,凸透镜对两条光线虽有会聚作用,将它们拉向主光轴,但却不能让折射光线平行射出,仍然是发散的,只不过与入射光线相比较,没有那么散罢了。凹透镜对光线的发散作用也可作类似分析。假设没有透镜在中间起折射作用,光在同种均匀介质中应沿直线传播,画出这种假想沿直线传播的光线,为与实际相区别,用虚线表示。I 图应填凹透镜;J图透镜让发散很大的光线靠近一点,折射光线没那么散了,起会聚作用,应填凸透镜;K图中光线经折射后变得发散,故为凹透镜。

(4)根据判断,填入合适的元件。
总结:镜的作用与镜的类型对应如下:
镜面反射(平行射入,平行射出)——平面镜;
反射后起会聚作用——凹面镜(凹镜);
反射后起发散作用——凸面镜(凸镜);
折射后起会聚作用——凸透镜;
折射后起发散作用——凹透镜。
会聚作用:
1. 让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜,观察到折射光线为会聚光束(如图甲所示),即凸透镜对光有会聚作用。


2. 会聚作用是指凸透镜对光线的作用。通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言,是会聚了一些或发散程度减小了一些,如图甲。凸透镜不仅对平行光束有会聚作用,对发散光束也有会聚作用。“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。

三条特殊的光线:
①平行主光轴的光线经透镜折射后通过焦点
②过光心的光线经透镜折射后方向不变
③过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴

凸透镜对光线的作用:
凸透镜对光线的作用可用棱镜对光线的偏折作用说明:如图


光束:
1.平行光束
平行光束是指截面积不发生变化的光束。平行光束由平行光线组成,由于太阳离我们非常远,所以太阳光发出的射到地球的光束我们认为是平行光束(如图所示):


2. 会聚光束
会聚光束是指光束的截面积不断减小的光束。会聚光束由会聚光线组成(如图所示)。


3.发散光束
发散光束是指光束的截面积不断扩大的光束。发散光束由发散光线组成。由一个点光源产生的一束光就是发散光束(如图所示)。

发散作用:
1. 发散作用
让一束跟主光轴平行的光射向凹透镜,观察到折射光线为发散光束(如图乙所示),即凹透镜对光有发散作用。


2. 发散作用是指凹透镜对光线的作用。通过凹透镜的折射光线相对入射光线而言,是发散了一些或会聚程度减小了一些,如图乙。凹透镜不仅对平行光束、发散光束有发散作用,对会聚光束也有发散作用,“发散作用”并不等于通过凹透镜后的折射光线都是发散光束。

三条特殊的光线
①平行于主光轴的光线经透镜折射后反向延长线过焦点
②过光心的光线经透镜折射后方向不变
③延长线过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴

凹透镜对光线的作用原理
凹透镜对光线的作用原理可以用棱镜对光线的偏折作用来说明,如图:

根据透镜三条特殊光线作图
入射光线 光路图 折射光线
凸透镜 平行于主光轴 会聚于焦点
经过焦点的或从焦点发出的光线 平行于主光轴
经过光心 传播方向不变
凹透镜 平行于主光轴 折射光线的反向延长线经过入射侧虚焦点
延长线经过凹透镜对侧虚焦点的入射光线 平行于主光轴
经过光心 传播方向不变

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