初中物理光学知识典型例题辨析

　　1.用照相机照相时，在拍摄进景和远景时，有什么区别?

　　答:物距均大于二倍焦距(因为照相机常常要得到缩小的实像)，像距均在一倍焦距和二倍焦距之间。由于凸透镜成实像时,物距越远则像距越近,物距越近则像距越小,所以拍摄近景时，物距小，像距较大，成的像也较大，照相机的镜头要往前伸;拍摄远景时，物距大，像距较小，成的像也较小,照相机的镜头要往后缩.

　　2。凸透镜及其成像规律
　　凸透镜（convex lens）
　　凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。
　　将平行光线（如阳光）平行于轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点（记号为F，英文为：focus），凸透镜在镜的两侧各有一焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，焦距（符号为：f，英文为：focal length）越短。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、显微镜、望远镜的透镜（lens）等。
　　实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。
　　该实验就是为了研究证实这个规律。实验中，有下面这个表：
　　物 距 范围 成像性质 像距范围
　　u>2f 倒立、缩小、实像、 异侧 f<v<2f
　　u=2f 倒立、等大 、实像、异侧 v=2f
　　f<u<2f 倒立、放大 、实像、异侧 v>2f
　　u=f 不成像
　　u<f 正立 、放大、虚像 、同侧 u＜v
　　这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实，透镜成像满足透镜成像公式：
　　1/u+1/v=1/f
　　物在焦点不成像,二倍焦距倒同样.
　　大于二焦倒立小,焦外二内幻灯放.
　　物体放在焦点内,对侧看见大虚像.
　　像若能够呈屏上,一定倒立是实像.
　　(1)u＞f时成实像，u＜f成虚像，焦点是实像和虚像的分界点。
　　(2)U＞2f时成缩小实像，u＜2f时成放大实像，二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。
　　(3)成实像时，当物距减小，像距变大，像变大；物距增大时，像距变小，像变小。
　　(4)成实像时，像与物在凸透镜异侧，成虚像时，像与物在凸透镜同侧。
　　(5)实像是实际光线会聚而成的，可显示在光屏上，虚像是折射光线的反向延长线的交点，不显示在光屏上。
　　应用
　　依据凸透镜成像的规律，应注意区别望远镜、显微镜透镜应用的以下特点：
　　(1)望远镜、显微镜的目镜是依据u<f成正立、同侧、放大、虚像。
　　(2)望远镜的物镜是依据凸透镜在u>2f时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。（原因是为了扩大视角）
　　(3)显微镜的物镜是依据凸透镜在f<u>2f时成异侧、倒立、放大、实像制成的。
　　凸透镜与凹透镜的区别方法：
　　1()触摸法（中间薄边缘厚是凹透镜，中间厚边缘薄时凸透镜）
　　(2)聚焦法（射入平行光，汇聚的是凸透镜，发散的是凹透镜）
　　(3)用眼看（把透镜放到字下，看照后的字是放大还是缩小）

　　3.墙上挂着一块长30厘米的平面镜，小明站在镜子前1.5米处，这时他正好可以看到身后的一根木杆，木杆高2米，那么这根木杆离人的距离应该是（）
　　A．19.5米 B．7.0米 C．10.0米 D．8.5米

　　答:选D
　　因为入射光程反射光程与木杆及人到平面镜的距离符合
　　相似三角形原理
　　故20Omm/30mm=X/150mm
　　得X=1000mm=10m
　　10米再减去小明离开镜子的1.5米
　　木杆距人的距离是8.5米

　　4.镜面反射与漫反射的区别.

　　辨析:一束平行光射到平面镜上,由于平面镜表面非常光滑,与每条光线的入射点相对应的法线也是相互平行的,又由于入射的平行光相对于镜面的入射角是相等的,光在反射时反射角和入射角相等,就势必造成每一条反射光线都是相互平行的,反射光朝同一方向集中反射,这种反射叫做镜面反射； 若平行光入射到粗糙的表面时，由于表面的凹凸不平，就使得各入射点所对应的法线方向不一致，造成反射光线朝向不同的方向，这就是“漫反射”。大多数物体表面都有大小不一的凹凸不平，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地向不同方向反射,因此漫反射中的反射光线看起来较暗,而镜面反射中的反射光线是集中朝向同一方向的,反射光线看起来就较亮.

　　5.池中水的深度是2.5m,月球到水面的的距离上3.8×10^5Km,月球在水池中的像到水面的距离是_____m.

　　辨析:月球在水池中的像到水面的距离是3.8×10^5Km(因为水面相当于一个平面镜的镜面,而平面镜成像的规律是像与物到平面镜的距离相等),初学者常会存在这样一个疑惑::水池那么浅,怎么可以使像成在那么遥远的距离呢? 我们要注意,平面镜所成的像为虚像,而像到平面镜的距离同样是一个"虚"的,因而它完全可以突破水池的深度.我们在观察时感到这个距离并不大,但要注意的是,当我们抬头仰望明月时,我们不同样认为可以伸手可及吗?眼睛对距离的判断常常会失误,物理讲究的是科学的方法而不是凭感觉去判断.

　　6..如果你在一个很小的平面镜中看到了一个同学的眼睛，则这个同学一定能看到胸的眼睛，这个现象说明在反射中（光路是可逆的）；如果物体的表面光亮平滑，在一个黑暗的房间里只让一束平行光照射在它的表面，只有（ 另一边）看上去觉得有刺眼的光，在其他方向看去觉得这个物体是（ 暗的），这是因为光射到这个物体上时发生了（镜面反射）的缘故。

　　7.当手指尖触到平面镜上时,手指尖与它在镜中的像相距约4mm,则平面镜的玻璃厚度是 ( ) A.4mm B.8mm C.2mm D.1mm

　　辨析:平面镜的成像主要是依靠镜背面的不透明层(镀银层)反射光线而成，换句话说,不能以前镜面做为"镜面",而应以后镜面做为"镜面" ,因此，当我们把手指尖按在玻璃表面的时候，指尖距离真正的“后镜面”有一定的距离,这个距离就是镜的厚度,这个厚度同时是物距 ;根据平面镜成像的规律:物距等于像距 因此手指尖和像的距离就等于二倍厚度,玻璃厚度当然为2mm了。

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