区别凸透镜和凹透镜的八种方法

区别凸透镜和凹透镜的八种方法凸透镜与凹透镜可以从以下几个方面加以区别：外形特征、对光线的作用、成像特点及用途等。具体方法如下：方法一：用手摸，镜子的中央部分比边缘厚的是凸透镜，镜子的中央部分比边缘薄的是凹透镜。方法二：隔着镜子观察距镜子较近的书上的字，有放大作用的是凸透镜；字变小的是凹透镜。方法三：隔着镜子观察距镜子较近的书上的字，移动镜子，若发现像的移动方向总是与镜子的移动方向相同，则该镜子是凹透镜;若发现像的移动方向总是与镜子的移动方向相反，则该镜子是凸透镜。方法四：隔着镜子观察窗外的物体，若能看到上下左右都颠倒的像，这种镜子是凸透镜；若看到像是正立的，这种镜子是凹透镜。方法五：将点燃的蜡烛放在离透镜适当距离处，在另一侧光屏上能得到倒立实像的是凸透镜；无论怎样调节，在另一侧光屏上不能得到像的是凹透镜。方法六：让镜子正对太阳光照射，在镜子的另一侧放一张与透镜平行的白色卡片纸，耐心调节镜子与纸之间的距离，能得到一个小亮点的是凸透镜；始终不能获得小亮点的是凹透镜。方法七：观察阳光通过了两副眼镜在地面上形成的光斑，若形成光斑的中间比四周明亮，则镜子是凸透镜；若形成光斑的中间比四周暗，则镜子是凹透镜。方法八：近视眼镜，是用凹透镜做成的。老花镜，是用凸透镜做成的。说明：辨别凸透镜与凹透镜有好多方法，哪种方法好，要视具体情况而定。例如，如果待辨别透镜的中央与边缘的厚薄差异不明显，就不能用“摸”的方法（况且精密光学仪器是不允许直接用手去摸的）；在有太阳光与没有太阳光的场合，所选的方法也不同。总之，一种好方法，应该简便、易行、有效。它是随场合变化而变化的，不宜一概而论。技巧：当你想要判别两件事物的相同和不同之处时，就需要用比较与对比的方法。比较就是找出事物的相似性，即共同特征。对比是找出事物的不同点。用这种方法来分析事物，能帮助你发现一些平时容易忽略的细节。方法比知识更重要一介绍几种解答光学问题的方法有哲人曾说过：“方法比知识更重要”。通过对光现象的学习，我们不但学到了许多物理知识，更重要的是能从中领悟到了一些特殊的解题方法，这些方法对同学们来说则是终身受益的。现举例加以说明。一、等效法所谓等效，是指物理现象或物理过程在某些方面具有效果相当或相等。等效法可把复杂的物理过程转化为简单的物理过程来研究和处理，往往可以起到化繁为易的效果。如图1所示。若只有刻度尺，而没有量角器，请例1已知平面镜上的两条入射光线你比较准确地画出相应的反射光线。如图1所示。若只有刻度尺，而没有量角器，请解析：由于受题中条件的限制，不可能利用光的反射定律来作反射光线。因此，只能运用平面镜成虚像的性质去考虑。在图1中，我们可以在两条入射光线上任取两点，分别作出这两点的虚像，然后再连接虚像和入射点，作出反射光线。由于这两点可以任意选取，故可将这两点用一点S来代替，即这一点与两点在效果上是一样的。因在平面镜成像中，所有反射光线的反向延长线都通过虚像点，则可得到如下作图步骤：作S'S垂直于MN，交镜面于一点0,且使S'O=SO,S'即为S的虚像。连接SO1和S02并分别延长至A和B，用箭头表示光的传播方向，即0人和02B为所求的反射光线，如图2所示。12二、假设法所谓假设法就是依据题意假设某一结论成立，然后以它为前提进行分析、推理，如果它与某个（些）已知条件相矛盾或由它推理出一个荒谬的结论，我们就确认该结论错误，反之亦然.例2如图3所示是一束光线在空气和玻璃的界面上发生反射和折射时的情况。试在图中画出界面的位置并指出反射光线、折射光线以及空气和玻璃所在的位置。解析因题中没有空气和玻璃的界面位置，因此，反射光线和折射光线不能一眼望出。此时可采用假设的方法进行确定。假设0B为反射光线，那么，0C就是折射光线。根据反射定律中“反射角等于入射角”可知，法线是反射光线与入射光线的夹角的角平分线，如图4中的N1N2.从图中可知，折射光线0C和入射光线A0没有分居在法线的两侧，且在同一种介质中，，故跟光的折射规律相矛盾，可见，上述假设不成立。由此得出，0C为反射光线，0B应为折射光线。继而可作出法线N1N2，两种物质的界面PQ，如图5所示.由于入射角ZN20A比折射角ZN10B大，故可以确定界面PQ的下方为空气，上方为玻璃。2三、对称法平面镜所成的像是正立的虚像，且像和物相对于镜面对称，即上下不变，左右翻转。在

解答与平面镜成像有关的一类物理问题时，利用对称法往往有化繁为简、化难为易的作用.例3小明同学在平面镜中看到身后墙上时钟的如图6所示，你认为此时实际时间最接近八点的是（）O0GOABCD图6解析根据物像具有对称性，解答本题最简单的办法是从背面看或再从镜子里看，假如这些条件不具备，可以利用画轴对称图的方法进行。因从镜中观看钟表时，表示12点和6点的位置与实际位置相同，其它点数的位置恰好关于经过12点和6点的直线成轴对称，因此，我们可以画出各种情形下的实际时间数，A表示的大约是4点10分；B表示的大约是3点55分；C表示的大约是7点50分；D表示的大约是8点5分，故选D.四、类比法所谓类比，就是将要研究的事物与其他熟悉的事物进行比较，如果发现它们在某些方面有相同或相似的地方（性质），我们就可以推断它们在其他方面也可能存在相同或相似的地方（性质）。例4如图7所示，小明从家（A点）到达学校（C点），必须经过一段泥地和一段沙地（在泥地上行走比在沙地上快），他应选择怎么样的路径最快捷？小明利用光学知识确定应从处由泥地进入沙地（选填“B点”、“B点左侧”、“B点右侧”）。请你大致画出他的行进路线。解析本题的问题是应选择怎样的路径最快捷，而不是选择走哪条路径用时最短。结合题意，若能联想到类比法，问题将迎刃而解。题目明确指出，关于路径的选择，小明是利用光学知识去确定……所以，解决此问题应与光学知识类比。注意到小明由泥地进入沙地，很容易联想到光由一种介质进入另一种介质，即光的折射现象，并且在泥地上行走比沙地上行走快与光在空气中传播比在其他介质中传播得快相类似，所以，小明从泥地进入沙地，类似于光从空气中进入其他透明介质。根据光的折射规律可知，小明所选择的正确行进路径应从“B点右侧”进入沙地，大体行走路线如图8所示。五、范围估算法：即通过认真审题，挖掘出题中隐含的条件，代入关系式中估算出最接近的值或范围值，再结合选项确定答案。例5已知进行投影时，投影片到投影仪镜头的距离为30cm，则此投影仪镜头的焦距可能为（）A.60cmBo40cmC.10cmDo以上均不对解析本题中所隐含的条件是投影仪成像时，应满足物距大于焦距而小于2倍焦距，即投影仪进行投影时，投影片所在位置的范围是f<u<2fo已知u=30cm，则有f<30cm<2f，f<15cm<30cmo结合选项可知，本题的正确答案是D。六、物象对应法在光现象中，不论是平面镜成像还是凸透镜成像，其像点和物点都具有一一对应性，利用这一特点可以帮助我们迅速解决相关的问题。例6如图9中的三条光线是由S射向凸透镜的任意光线，且图中S'是发光点S的像。请作出三条入射光线镜凸透镜后的折射光线。解析图中所给出的三条光线都不属于特殊光线，显然按特殊光线作图是行不通的。考虑到S'是发光点S的像，则采用物像对应关系，可分别将三条入射光线与像点S’相连，标出箭头以表示光的传播方向，则为所求作的折射光线，如图10所示。图9图10例7在凸透镜的1.5f至2f处，横放着一根粗细均匀的细杆AB（如图11），请用图示说明细杆AB经凸透镜折射后所成的像A1B1的粗细与指向情况。解析这个问题与我们平时遇到的还真有些不同，通常情况下，只需要我们分析凸透镜成像的性质（定性的），而此题还需要考虑所成像的粗细，导致问题的难度增大了。但在掌握了凸透镜成像的规律的前提下，如果利用物像对称法，该问题也就迎忍而解了。图11图12因物体的A端距透镜的距离uA大于B端距透镜的距离ub，根据像和物的一一对应关系可