初二物理重难点,两个公式暴力破解透镜问题

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初二光学重难点的压轴内容为凸透镜的成像,奇怪的是课本或一般的课堂上讲的都比较复杂,再加上花样迭出的题型或问法,这些共同营造了一个让学生感觉比较难的氛围。

课本或辅导材料中关于凸透镜成像的知识一般都是大篇幅的,如:

凸透镜对光有会聚作用,其成像的根本原因是光线通过凸透镜后发生折射形成的,成像规律为:一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小;像倒立,虚像正立;成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。

凸透镜成像规律口诀:

一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,二倍焦点物像等。

实像总是异侧倒。物近像远像变大,物远像近像变小。

虚像总是同侧正。物远像远像变大,物近像近像变小。

像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。

一倍焦距分虚实,“由虚像变实像”,刚好一倍不成像。

二倍焦距分大小,“物像由大变小”,刚好两倍一样大。

物近像远像变大,物远像近像变小。实像倒立在异侧,虚像正立在同侧。

物距大于2倍焦距时成像特点倒立,缩小,实像,应用照相机。

物距等于2倍焦距时成像特点倒立,等大,实像,应用测焦距。

物距在1倍焦距和2倍焦距之间时成像特点倒立,放大,实像,应用投影仪,幻灯机。

物距等于1倍焦距时不成像,探照灯,测焦距(利用光路的可逆性)。

物距小于1倍焦距时成像特点倒立,放大,虚像,应用放大镜。

怎么样,好家伙就是一大堆的内容,学生确实容易有密集、窒息的感觉,发自内心的想要排斥它们。

其实这些都是隔靴瘙痒,这些罗列的知识点,及不利于掌握,也不利于对核心知识的理解,就是在描述一些表面现象。其实这些知识都在围绕着两个核心公式,而初中对这两个公式并没有要求,而绝大多数学生页没有听过这两个公式。

这里,建议学生不妨掌握着这两个简洁的公式,遇到所有透镜问题(包括凸透镜和凹透镜),尤其是和数值有关的透镜问题,就可以不有再像缠绵花糖一样的兜圈子了,直接上公式可能几秒钟就暴力破解了。

两个暴力公式:①透镜成像公式1/u+1/v=1/f;②透镜倍数公式k=

v/u

.

以上公式中u是物距,v是像距,f是焦距,k是凸透镜放大倍数。

这两个公式更好的揭示了透镜成像的规律,简洁有好用好理解。

代数时注意,u一定是正数,对于凸透镜f是正数,对于凹透镜f是负数,若v0则成实像,若v<0则成虚像。

凸透镜成像规律之求焦距

小明利用光具座研究凸透镜成像规律。在某次实验时,当他找到清晰的像时,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,根据图示可得出该透镜的焦距可能是()

A.15cmf25cm

B.7.5cmf15cm

C.7.5cm

D.f25cm

物距u像距v,此时成的是倒立缩小的实像,物距u2f,物距u=50cm,50cm2f,解得f25cm。物距u像距v,根据光路的可逆性,此时像距v在1f和2f之间,像距v=15cm,2f15cmf,解得7.5cmf15cm,故选B。

物距u=50cm,像距u=15cm,代入透镜成像公式1/u+1/v=1/f,解得f≈12cm,故选B。

对比来看,常规做法是在逐步紧缩范围,而暴力破解直接求值,是对答案直接进行降维打击。这两个公式还有更为广泛的应用,已知u,v,k,f中的任意两个都可以算出其余的两个,还可以对像的变化情况做出判断,同学们多去实践中体会吧!



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