“透鏡”考題思維新視點

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)


  “透鏡及其應用”是光學的重點考查內(nèi)容,從近兩年中考試題可以看出,題目在考查學生創(chuàng)新能力、遷移能力、綜合運用知識解決實際問題等方面有所加強,而同學們解題的關鍵是具備科學的思維方法,下面舉例談談解答透鏡考題常用的思維方法,供同學們借鑒。

  一、創(chuàng)新思維

  有關透鏡的創(chuàng)新性題主要表現(xiàn)為對凸透鏡成像應用的解釋,有關凸透鏡成像特點的變化性題以及對光的折射的變化性題,是近幾年中考中常出現(xiàn)的題型。

  例1 小華參觀展覽會,在一個小展室里看見一個女導游在介紹商品,試著與她握手,卻發(fā)現(xiàn)是一個虛擬導游,可望不可及。后來他發(fā)現(xiàn)這個女導游只是在一個玻璃屏風后倒立的電視機屏幕上經(jīng)過處理的一個形象而已,如圖所示。則這個玻璃屏風是_________鏡,這個虛擬導游是_________(填“虛”或“實”)像,電視機屏幕與玻璃屏風的距離應滿足的條件是_________。

  思維分析:由圖中電視機中的“像”與小華看到的“像”的關系可知,電視機中的“像”經(jīng)過屏風這個“鏡”后變成倒立、放大的像,且電視機中的“像”與小華看到的“像”又是在屏風這個“像”的兩側(cè)。由此可知,玻璃屏風是一個凸透鏡,虛擬導游是實像,此時電視機中的“像”是“物”,它離玻璃屏風凸透鏡的距離大于1倍焦距小于2倍焦距。

  答案:凸透 實 大于1倍焦距小于2倍焦距

  二、綜合思維

  采用綜合思維方法主要解決有關透鏡的應用、光學與生物的結合以及光學元件的綜合應用。

  例2 如圖表示在做“觀察蛙蹼內(nèi)血液流動現(xiàn)象”實驗過程中,用顯微鏡的鏡頭組合分別為物鏡10×、目鏡5×或物鏡10×、目鏡10×所觀察到的兩個視野,那么觀察甲圖時,顯微鏡的放大倍數(shù)是________倍,實驗時可以根據(jù)______來區(qū)分小動脈和毛細血管。

  思維分析:顯微鏡的放大倍數(shù)為目鏡放大倍數(shù)×物鏡放大總數(shù),放大倍數(shù)越大,觀察到的“蛙蹼內(nèi)血液流動現(xiàn)象”越精細。圖甲和圖乙相比較,圖甲的放大倍數(shù)大,故其放大倍數(shù)應為10×10=100倍。由生物知識知道,小動脈管直徑較粗,可以使多個紅細胞并排通過,而毛細血管直徑細小,紅細胞只能單行通過,因此可以作為區(qū)分小動脈和毛細血管的依據(jù)。

  答案:100 紅細胞是否單行通過

  三、應用思維

  關于透鏡的應用思維主要表現(xiàn)在對照相機的應用,近視眼、遠視眼的矯正。

  例3 如圖所示,甲、乙是用同一架相機拍攝的兩張照片,拍攝________時,距離景物較遠,拍另一張相片時,照相機的暗箱長度應________(填“拉長”或“縮短”)。

  思維分析:照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像的原理制成的,拍攝兩和照片時,物體與鏡頭間的距離都大于鏡頭焦距的兩倍,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律:物距減小,像距增大,像也增大,所以拍攝甲時,照相機距景物較遠,這時像比較小,拍攝乙時,相機距景物較近,這時像距較大。因此拍攝甲后再拍乙照片必須將照相機的暗箱適當拉長。

  答案:甲 拉長

  四、遷移思維

  人類對透鏡的應用非常廣泛,要學會把有關透鏡的理論知識遷移到其他實際應用中,來解決人類所面臨的問題,也體現(xiàn)了新課標的要求。

  例4 測繪員繪制地圖時,常常要在高空的飛機上向地面照相,稱為航空攝影。若使用航空攝影照相機的鏡頭焦距為50mm,則底片到鏡頭的距離為__________,若飛機降低高度拍攝某地區(qū)的“特寫”,鏡頭與底片間的距離應________(填“拉長”或“縮短”)。

  思維分析:航空攝影時,所取景物一般遠遠大于兩倍的焦距,由照相機成像原理可知,所成的像將更靠近焦點處,由于u>2f,則像距f<v<2f,即500mm<v<100mm,所以應略大于50mm;當飛機降低高度時相當于縮短了物距,物距變小,像距則相應變大,故要拉長鏡頭到底片間的距離。常見錯誤是認為物距變小,像距小,因而縮短鏡頭與底片間的距離。

  答案:略大于50mm 拉長

  河南省濟源市梨林鎮(zhèn)一中 段利寧


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