不管是对于八年级的物理新手,还是为了日后更深入地理解光学原理,这篇文章都准备得非常透彻。咱们先把焦距这个重要概念讲清楚,它决定了成像的“底片”到底有多大。焦距就是指一束平行光穿过凸透镜后汇聚到那个焦点的距离。咱们可以把它当成一把“标尺”,用来衡量这块透镜把光线弯折的能力有多强。简单点说,焦距越短,光线就被“弯”得越厉害;焦距越长,光线看起来就显得比较“温柔”。 接下来给大家分享三句口诀,这三句口诀能帮咱们快速记住成像的规律。咱们把物体到透镜的距离称作u,像到透镜的距离称作v。记忆的时候可以借助“像性+大小+虚实”这三样东西来记: 第一句是“物近像远像变大”,这意味着当u变小的时候,v会变大,同时像也会跟着变大。 第二句是“一倍焦距分虚实”,也就是说当u小于f的时候成的是虚像,u大于f的时候成的就是实像。 第三句是“二倍焦距定大小”,当u等于2f的时候像跟物一样大;u大于2f的时候成的是缩小的实像;u在2f和f之间的时候成的是放大的实像。 光说不练假把式,咱们来做几道典型习题巩固一下。 第一道题是关于焦距的具体数值应用:镜头焦距15厘米,景物该离相机多远? 这里需要给景物一个具体的范围。因为照相机要成缩小实像,所以必须满足u大于2f这个条件。也就是景物要放在镜头的一倍焦距以外才行。用计算得出的结果就是超过30厘米,所以答案是选项A。 第二道题考查物体位置变化导致的成像性质变化:物体离焦点5厘米的时候像会怎样? 当物体离焦点的距离是5厘米的时候,也就是u小于f的情况出现了。这种情况下成的一定是虚像;又因为物距小于焦距的缘故,像必然是被放大的状态。 第三道题考查具体数值下的成像性质判断:物体AB放在12厘米处时是什么样的像? 因为给定的条件是12厘米大于2倍的8厘米(也就是大于16厘米),所以根据二倍焦距定大小的规律可知此时会成倒立且放大的实像。 第四道题考察物距变化导致的像的变化情况:镜头焦距10厘米时相机从50厘米移到22厘米之间时像会如何变化? 由于始终保持着u小于2倍焦距这个状态不变所以像会一直变大;并且在这个过程中物距在不断减小的情况下为了能够接住更大的像像距必须相应地增大才行。 第五道题涉及物体从一个固定位置逐渐接近焦点时像的具体表现形式:物体从15厘米向焦点移动的时候像会怎么变化? 因为随着物距的减小会导致像距增大从而先把一个本来变小的像再次变大然后迅速变大;并且在这个过程中始终保持着倒立的实像状态不变。 第六道题考查物体从某个位置向另一个位置移动时对像的影响:蜡烛从1.5倍焦距移到3倍焦距时像会怎么样? 因为随着物距增大后会导致像距减小从而使整个画面看起来逐渐变小了。 第七道题主要关注实验中光屏上出现的像的性质:研究实验中光屏上的像一定是? 由于凸透镜成像永远是“上下颠倒”的所以不管是大还是小都是倒立的形象而不是正立的形象与放大缩小无关。 第八道题涉及放大镜在特定情况下的应用:大直径放大镜伸直手臂看窗外时像是什么样子? 因为放大镜在这种情况下可以把远处的景物进行“倒立”处理并且放大展示出来所以答案就是倒立的放大形象而不是正立的虚像或者缩小形象。 第九道题考查根据成像性质反推焦距范围:蜡烛距凸透镜20厘米成缩小实像时透镜焦距可能是? 这里只需要知道当满足u大于2倍焦距这个条件就能成缩小实像了所以只有选项A(5厘米)符合条件因为此时焦距是小于10厘米的状态才对得上号。 第十道题是一道综合性判断题:下列图象描述哪一个是错误的? 从图象中可以看到显示的焦距为10厘米这与选项A中给出的20厘米完全不符所以答案就是选项A的说法是错误的。 第十一道题主要是给出一个实际应用场景并要求给出解决办法:想让照片上的人更大应该怎么调整相机? 要想让照片中的人物看起来更大就需要让照相机离人更近一些同时也要让底片离镜头更近一些也就是缩短物距和像距这两个数值才能达到目的。