透镜及其应用:会聚光的玻璃片
两种透镜
凸会聚 凹发散
三条光线
平行过焦/过心不变
成像规律
u>2f / f
眼睛眼镜
近视凹 远视凸
开场场景:放大镜对着太阳,能把纸烧出一个亮点——凸透镜把平行太阳光会聚到焦点,能量集中就冒烟了。眼睛里的晶状体就是个活的凸透镜,把外面世界成在视网膜上。
义是什么:三条特殊光线
凸透镜三条线:①平行主光轴的光→过焦点;②过焦点的光→平行主光轴射出;③过光心的光→方向不变。凹透镜相反:平行光折射后反向延长线过虚焦点。
实像 vs 虚像:实像是实际光线会聚、能成在光屏上(倒立);虚像是光线反向延长线相交、光屏接不到(正立)。凸透镜既能成实像也能成虚像,分水岭在 u=f。
路怎么想到:成像规律怎么记
u>2f(物远):像在 f
动态口诀:物体靠近透镜(物距减小),实像变远、变大(物近像远像变大);越过焦点进入 u
例题:三种成像
生活中的物理
生活:眼睛调焦
看远看近时睫状体改变晶状体厚度:看近物晶状体变厚、f 变短,让像仍落在视网膜上。
医疗:近视矫正
近视眼球前后径过长,像成在视网膜前;戴凹透镜先把光发散一点,让像后移到视网膜上。
展往哪儿长
初中:透镜 → 质量密度 → 力。高中:透镜成像公式 1/f=1/u+1/v、放大率 m=v/u;望远镜、显微镜光路。现代:手机多镜头、超广角、潜望式长焦。
实像倒立、虚像正立是死规矩;别把放大镜当成成实像。凹透镜永远成正立缩小虚像(近视眼镜片)。物距像距别记反:u>2f 时像在 f 和 2f 之间。照相机拍近景要把镜头往前伸(远离底片),不是往后缩。
练习
基础:凸透镜对光线有什么作用?
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会聚作用;凹透镜是发散。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
进阶:物体在 2f 处,像在哪、什么样?
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像在另一侧 2f 处,倒立等大实像。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
奥数:投影仪投字幕,想让屏上字更大,胶片离镜头该近还是远?
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物近像远像变大:胶片靠近镜头(仍要 f做对了?很好,下一题/下一章走起。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
证教材级补充:眼睛与眼镜
明视距离约 25 cm——眼睛最舒服、不疲劳的观看距离。显微镜由物镜(成放大实像)和目镜(再当放大镜看一次)组成;望远镜物镜把远处景物成缩小实像在近处,目镜再放大。视角变大,就觉得物体'近了大了'。
例题:照集体相,发现边上有人没进去,相机该怎么动?
要让像变小,应使相机远离人群,同时镜头往后缩(减小像距)。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
例题:老奶奶用放大镜看报,觉得像太小,该把放大镜怎样?
在 u错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
① 凸会聚、凹发散;三条特殊光线会画。
② 三区间成像:u>2f 照相机、f
③ 近视戴凹透镜、远视戴凸透镜;物近像远像变大。
- 用自己的话讲:本章核心是「透镜及其应用:会聚光的玻璃片」,合上书用自己的话讲一遍,不许照抄。
- 举个反例 / 什么时候最容易错:"为什么放大镜离报纸太远就看不到放大的字?"——一旦物距超过 f,凸透镜就改出倒立实像了,虚像区只在焦点以内。放大镜本质是'把物体放在焦点内,让眼睛看到放大的虚像'。
- 哪里还卡壳(标记你的薄弱点):哪一句你要翻书才说得顺?那个地方就是你的薄弱点,拿笔圈出来。