初二上凸透镜成像,背了那么多遍,为什么做题还是错?

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初二上凸透镜成像,背了那么多遍,为什么做题还是错?

同学们好,我是吴老师。

每次教到“凸透镜成像”这个模块,我都会听到同一句话:“老师,规律我背了,一做题还是废。”

这真不是你笨。这个模块难,难在它把一条规律拆成了物距、像距、放大缩小、倒立正立、实像虚像五个变量一起考你,脑子转不过来很正常。

今天这篇,我不帮你背书,帮你搭架子。架子搭好了,所有题目都是往里套模型。

第一件事:先把“常用的三句话规律”焊死在脑子里

别背表格,先画这三句话的图:

物体在哪
像长什么样
应用场景
离透镜很远(u>2f)
倒立、缩小、实像
照相机拍照片
在一倍焦距和两倍焦距之间(f<u<2f)
倒立、放大、实像
投影仪打广告
离透镜很近(u<f)
正立、放大、虚像
放大镜看指甲

记住两个分界点:一倍焦距是虚实分界点,两倍焦距是放大缩小分界点。

物体在2f以外,成缩小的像。物体在f和2f之间,成放大的像。物体在f以内,不成实像,变成放大镜。

这三句话,覆盖了考试80%的题。

第二件事:题目不会告诉你焦距f,你得自己找出来

这是这个模块第一个坑。题目说“f=10cm”那是送分题。真正的考试题,f是藏起来的。两个常用找法:

找法一:等大成像时,u=v=2f。 比如表格里给你一组数据:物距20cm时,像距正好也是20cm——成等大实像,说明2f=20cm,所以f=10cm。

找法二:平行光会聚的那个亮点就是焦点。 把凸透镜正对着太阳,下面放张白纸,纸上出现最小最亮的光斑,光斑到透镜的距离就是f。2025镇海期末那道“烤焦白纸”的题:s和烤焦时间t的图,时间最短的那个s就是f,因为只有在焦点上,光才最集中,纸才最先被烤焦。

初二上凸透镜成像,背了那么多遍,为什么做题还是错?-第1张图片-四季读书网

第三件事:物像怎么动?一句话口诀

这是第二个高频考点,也是学生最怕的动态题。

物体靠近透镜,像就远离透镜,像还变大。反过来:物体远离,像就靠近,像还变小。

比如拍蝴蝶,先拍了一张蝴蝶小小的照片,想拍一张蝴蝶大大的,怎么办?

像要变大,物体也就是相机要靠近蝴蝶,同时镜头也就是像距要向外伸,离底片远一点。答案:靠近蝴蝶,加上镜头外伸。

无人机航拍也一样。想拍得更广,也就是像变小,飞机就飞高一点,远离景物。

第四件事:这5条不用背,做实验时留意这几个现象,考场上自己就能推出来。

考试最爱考光具座实验,其实套路是固定的,就这5个:

  1. 蜡烛烧短,像向上移
    原理:过光心的光线沿直线传播。蜡烛变短,火焰位置降低,像就会向上偏移。想让像回到光屏中央,最常考的操作是把凸透镜向下调,也可以向上移光屏或垫高蜡烛。
  2. 挡住透镜一半,像变暗但完整
    原理:透镜的每一部分都能折射光线、成完整的像。挡住一部分后,通过的光线总量变少,像会变暗,但形状依然完整,不会出现黑影。

3.加眼镜片,光屏怎么移?

原理:不同透镜对光线的作用不同,像的会聚位置会改变。
  • 加凹透镜(近视镜):发散光线,像的位置后移→光屏要远离透镜
  • 加凸透镜(远视镜 / 老花镜):会聚光线,像的位置前移→光屏要靠近透镜

反过来也成立:拿走近视镜,光线不再发散,像前移,光屏要靠近;拿走远视镜,光线不再会聚,像后移,光屏要远离。

  1. 撤去光屏,像依然存在
    原理:实像是实际光线会聚形成的,光屏只是用来 “承接” 像,不是 “制造” 像。就算拿走光屏,实像还是在原来的位置,只是肉眼无法直接观察到。
  2. 调等高,先点燃蜡烛
    原理:调节烛焰、透镜、光屏中心等高,目的是让像成在光屏中央。必须先点燃蜡烛,才能确定烛焰的中心位置。

这5条,每次考实验题基本必中2到3条。

第五件事:生活物品,对号入座

看到新东西别慌,问自己一句:它成的是缩小、放大,还是正立放大的虚像?

指甲钳上的放大镜:指甲贴得很近,u<f,成正立放大虚像。

装了水的矿泉水瓶:中间厚边缘薄,相当于凸透镜,对光有会聚作用。森林里乱扔瓶子真的能着火。

商场门口的投影灯:广告片在一倍和二倍焦距之间,成倒立放大实像。注意,像是上下颠倒、左右也颠倒的,所以广告片要倒着插。

无人机航拍、指纹锁拍照:景物离镜头很远,成倒立缩小实像。

近视眼镜片:中间薄边缘厚,凹透镜,发散光线。远视眼镜片才是凸透镜。

三道真题,带你实战一下

【题1】

初二上凸透镜成像,背了那么多遍,为什么做题还是错?-第2张图片-四季读书网

吴老师拆:

放大镜看指甲,指甲肯定贴得很近,物距u小于焦距f,成正立、放大的虚像。

A错在“倒立”,放大镜成的是正立虚像,不是倒立实像。C错在“凹透镜”,放大镜是凸透镜,不是凹透镜。D错在“光的反射”,凸透镜成像是光的折射,不是反射。

选B。

【题2】

初二上凸透镜成像,背了那么多遍,为什么做题还是错?-第3张图片-四季读书网

吴老师拆:

A错。投影仪原理是f<u<2f,成倒立、放大实像。纸盒长30厘米,物距u最大30厘米。要让投影仪正常工作,物距u必须小于2f,即30<2f,所以f>15厘米。A说“小于15厘米”,刚好说反了。

B错。投影仪成的是倒立、放大的实像,放大镜成的是正立、放大的虚像,性质完全不同。

C对。这是实验套路第2条:挡住透镜一部分,像依然完整,只是变暗。因为物体上每一点发出的光,经透镜其他部分仍然能会聚到像点,只是光量减少了。

D错。投影仪靠近墙壁,像距减小,像会变小,但像也会变模糊。要重新得到清晰的像,还必须同时调整手机到透镜的距离。只说“靠近墙壁”不够,像不会自动变清晰。

选C。

【题3】

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吴老师拆:

这道题用实验套路第3条来推。

撤去眼镜片后,光屏要靠近凸透镜才能重新清晰,说明像距变小了。

反过来想:有眼镜片的时候,像距比较大;撤去后,像距变小。这说明眼镜片当时把光线发散了,让像成得更远。

发散光线的是凹透镜,凹透镜就是近视镜。

选A。

B错,凹透镜是近视镜,不是远视镜。C和D都错在“凸透镜”,凸透镜会聚光线,会让像成得更近,不符合题意。

一句话总结:拿走镜片后像往前跑,光屏要靠近,说明镜片当时在帮忙发散,它就是凹透镜,也就是近视镜。

最后,一张速查表贴铅笔盒里

u>2f,倒立缩小实像,照相机。f<u<2f,倒立放大实像,投影仪。u<f,正立放大虚像,放大镜。物体靠近透镜,像远离透镜、像变大。蜡烛变短,像向上移。挡透镜一半,像变暗、仍完整。近视镜是凹透镜,发散。远视镜是凸透镜,会聚。

合上文章,自己讲一遍。讲清楚了,点个赞;讲不清楚,再看一遍。

凸透镜成像这个模块,看起来是几何题,其实是分类题。你只要会把题目里的东西归到上面三种情况里,这个模块就通了。

下一期,我们具体拆解一些经典习题。需要的同学点个赞,人多我就尽快更。

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