任务1 探究凸透镜成像规律时,蜡烛的烛焰、光屏的中心为什么要在凸透镜的主光轴上?
任务2 照相机的成像原理是什么?
任务2 照相机的成像原理是什么?
答案
任务1 使像成在光屏的中央。任务2 u>2f,成倒立、缩小的实像。
解析
【分析】
任务1:在探究凸透镜成像规律的实验中,我们的核心目标是在光屏上得到清晰且便于观察的像。若蜡烛烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上,根据凸透镜成像特点,像会偏离光屏的中心区域,无法在光屏中央呈现,不利于观察和测量像的性质。因此思考时需聚焦于成像位置的合理性,明确调整三者中心在主光轴上的目的是让像成在光屏中央。
任务2:照相机是利用凸透镜成像的光学仪器,思考其成像原理时,需结合凸透镜成像的不同规律。由于照相机拍摄的物体通常距离镜头较远,对应凸透镜成像中物距大于二倍焦距的情况,回忆该物距下的成像特点,即可得出照相机的成像原理。
【解析】
任务1:在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛的烛焰、光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上,是为了使烛焰通过凸透镜所成的像能够成在光屏的中央,便于观察和实验测量。
任务2:照相机的镜头相当于一个凸透镜,当被拍摄的物体位于凸透镜的二倍焦距以外(u>2f)时,根据凸透镜成像规律,会在凸透镜另一侧的一倍焦距到二倍焦距之间(f<v<2f)成一个倒立、缩小的实像,这就是照相机的成像原理。
【答案】
任务1 使像成在光屏的中央。任务2 u>2f,成倒立、缩小的实像。
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验注意事项与实际应用,既涉及实验操作的目的理解,又关联光学仪器的成像原理,注重理论与实际的结合,帮助学生夯实凸透镜成像的核心知识。
【难度系数】
0.8
任务1:在探究凸透镜成像规律的实验中,我们的核心目标是在光屏上得到清晰且便于观察的像。若蜡烛烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上,根据凸透镜成像特点,像会偏离光屏的中心区域,无法在光屏中央呈现,不利于观察和测量像的性质。因此思考时需聚焦于成像位置的合理性,明确调整三者中心在主光轴上的目的是让像成在光屏中央。
任务2:照相机是利用凸透镜成像的光学仪器,思考其成像原理时,需结合凸透镜成像的不同规律。由于照相机拍摄的物体通常距离镜头较远,对应凸透镜成像中物距大于二倍焦距的情况,回忆该物距下的成像特点,即可得出照相机的成像原理。
【解析】
任务1:在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛的烛焰、光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上,是为了使烛焰通过凸透镜所成的像能够成在光屏的中央,便于观察和实验测量。
任务2:照相机的镜头相当于一个凸透镜,当被拍摄的物体位于凸透镜的二倍焦距以外(u>2f)时,根据凸透镜成像规律,会在凸透镜另一侧的一倍焦距到二倍焦距之间(f<v<2f)成一个倒立、缩小的实像,这就是照相机的成像原理。
【答案】
任务1 使像成在光屏的中央。任务2 u>2f,成倒立、缩小的实像。
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验注意事项与实际应用,既涉及实验操作的目的理解,又关联光学仪器的成像原理,注重理论与实际的结合,帮助学生夯实凸透镜成像的核心知识。
【难度系数】
0.8
任务 实像与虚像有什么区别?
答案
实像可以用光屏接收而虚像不能用光屏接收;实像是实际光线相交形成的;虚像是实际光线反向延长线相交形成的。
解析
【分析】
要区分实像和虚像,可从成像原理、能否用光屏承接这两个核心角度思考:首先回忆成像本质,实像由实际光线直接会聚形成,像的位置有实际光线到达,因此能被光屏接收;虚像由实际光线的反向延长线会聚形成,像的位置并无实际光线到达,所以无法用光屏承接。从这两个角度梳理,就能清晰总结出二者的区别。
【解析】
1. 成像原理差异:实像是实际光线直接相交会聚形成的;虚像是实际光线的反向延长线相交会聚形成的。
2. 光屏承接情况差异:实像可以用光屏接收,虚像不能用光屏接收。
【答案】
实像可以用光屏接收而虚像不能用光屏接收;实像是实际光线相交形成的;虚像是实际光线反向延长线相交形成的。
【知识点】
实像与虚像的区别
【点评】
实像与虚像的区别是光学基础知识点,核心在于成像原理和能否用光屏承接这两点,牢记这两点能帮助准确区分实像和虚像,为后续凸透镜成像等光学知识的学习奠定基础。
【难度系数】
0.8
要区分实像和虚像,可从成像原理、能否用光屏承接这两个核心角度思考:首先回忆成像本质,实像由实际光线直接会聚形成,像的位置有实际光线到达,因此能被光屏接收;虚像由实际光线的反向延长线会聚形成,像的位置并无实际光线到达,所以无法用光屏承接。从这两个角度梳理,就能清晰总结出二者的区别。
【解析】
1. 成像原理差异:实像是实际光线直接相交会聚形成的;虚像是实际光线的反向延长线相交会聚形成的。
2. 光屏承接情况差异:实像可以用光屏接收,虚像不能用光屏接收。
【答案】
实像可以用光屏接收而虚像不能用光屏接收;实像是实际光线相交形成的;虚像是实际光线反向延长线相交形成的。
【知识点】
实像与虚像的区别
【点评】
实像与虚像的区别是光学基础知识点,核心在于成像原理和能否用光屏承接这两点,牢记这两点能帮助准确区分实像和虚像,为后续凸透镜成像等光学知识的学习奠定基础。
【难度系数】
0.8
任务1 无论怎么移动光屏,光屏上总是不能出现清晰的像,可能的原因是什么?
任务2 实像与虚像的分界点在哪?实像放大和缩小的分界点在哪?
任务3 摄影师先拍摄个人照,再拍摄班级集体照时如何调节相机?
任务2 实像与虚像的分界点在哪?实像放大和缩小的分界点在哪?
任务3 摄影师先拍摄个人照,再拍摄班级集体照时如何调节相机?
答案
任务1 ① 物距等于一倍焦距;② 物距小于一倍焦距;③ 像距太大,光具座不够长;④ 蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上。任务2 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大(放大)小(缩小)。任务3 在增大物距的同时,适当减小像距。
解析
【分析】
任务1:我们可以从凸透镜成像的条件和光屏承接像的要求来思考:首先,当物距等于一倍焦距时,凸透镜无法成像,光屏接收不到像;若物距小于一倍焦距,成的是虚像,虚像不能用光屏承接;另外,即使成实像,当像距过大,光具座长度不足以让光屏移动到像的位置,也无法呈现清晰的像;还有,若蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上,像会成在光屏的上方或下方,光屏上也看不到清晰的像。
任务2:结合凸透镜成像规律分析,当物距大于一倍焦距时成实像,小于一倍焦距时成虚像,因此实像与虚像的分界点是一倍焦距;当物距大于二倍焦距时成缩小的实像,在一倍到二倍焦距之间成放大的实像,所以实像放大和缩小的分界点是二倍焦距。
任务3:拍摄班级集体照时,需要让更多人进入镜头,根据凸透镜成像“物远像近像变小”的规律,要增大物距(相机远离人群),同时减小像距(将相机镜头往机身内缩,减小镜头到底片的距离),这样才能在底片上成清晰的缩小的像,容纳所有同学。
【解析】
任务1:可能的原因有:① 物距等于一倍焦距,凸透镜不成像;② 物距小于一倍焦距,成虚像,虚像无法用光屏承接;③ 像距太大,光具座的长度不足,光屏无法移动到像的位置;④ 蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上,像成在光屏外。
任务2:实像与虚像的分界点在一倍焦距处,即“一倍焦距分虚实”;实像放大和缩小的分界点在二倍焦距处,即“二倍焦距分大小”。
任务3:拍摄集体照时,需在增大物距(相机远离人群)的同时,适当减小像距(将镜头往机身内缩,减小镜头与底片的距离)。
【答案】
任务1 ① 物距等于一倍焦距;② 物距小于一倍焦距;③ 像距太大,光具座不够长;④ 蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上。
任务2 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。
任务3 在增大物距的同时,适当减小像距。
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题聚焦凸透镜成像规律的核心应用,涵盖了成像失败的原因、成像分界点以及生活中相机调节等常见考点,是光学部分的基础重点内容,需熟练掌握凸透镜成像规律及物距、像距的变化关系。
【难度系数】
0.7
任务1:我们可以从凸透镜成像的条件和光屏承接像的要求来思考:首先,当物距等于一倍焦距时,凸透镜无法成像,光屏接收不到像;若物距小于一倍焦距,成的是虚像,虚像不能用光屏承接;另外,即使成实像,当像距过大,光具座长度不足以让光屏移动到像的位置,也无法呈现清晰的像;还有,若蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上,像会成在光屏的上方或下方,光屏上也看不到清晰的像。
任务2:结合凸透镜成像规律分析,当物距大于一倍焦距时成实像,小于一倍焦距时成虚像,因此实像与虚像的分界点是一倍焦距;当物距大于二倍焦距时成缩小的实像,在一倍到二倍焦距之间成放大的实像,所以实像放大和缩小的分界点是二倍焦距。
任务3:拍摄班级集体照时,需要让更多人进入镜头,根据凸透镜成像“物远像近像变小”的规律,要增大物距(相机远离人群),同时减小像距(将相机镜头往机身内缩,减小镜头到底片的距离),这样才能在底片上成清晰的缩小的像,容纳所有同学。
【解析】
任务1:可能的原因有:① 物距等于一倍焦距,凸透镜不成像;② 物距小于一倍焦距,成虚像,虚像无法用光屏承接;③ 像距太大,光具座的长度不足,光屏无法移动到像的位置;④ 蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上,像成在光屏外。
任务2:实像与虚像的分界点在一倍焦距处,即“一倍焦距分虚实”;实像放大和缩小的分界点在二倍焦距处,即“二倍焦距分大小”。
任务3:拍摄集体照时,需在增大物距(相机远离人群)的同时,适当减小像距(将镜头往机身内缩,减小镜头与底片的距离)。
【答案】
任务1 ① 物距等于一倍焦距;② 物距小于一倍焦距;③ 像距太大,光具座不够长;④ 蜡烛的烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上。
任务2 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。
任务3 在增大物距的同时,适当减小像距。
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题聚焦凸透镜成像规律的核心应用,涵盖了成像失败的原因、成像分界点以及生活中相机调节等常见考点,是光学部分的基础重点内容,需熟练掌握凸透镜成像规律及物距、像距的变化关系。
【难度系数】
0.7
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