某人透過焦距為10 cm、直徑為4.0 cm的薄凸透鏡觀看方格紙,每個(gè)方格的邊長(zhǎng)均為0.30 cm,它使透鏡的主軸與方格紙垂直,透鏡與紙面相距10 cm,眼睛位于透鏡主軸上離透鏡5.0 cm處,問他至多能看到同一行上幾個(gè)完整的方格?

答案:
解析:

  正確解答:把“人眼通過透鏡能看到方格紙”這句生活語言,轉(zhuǎn)化成物理語言應(yīng)為“從方格紙射出的光線,經(jīng)過透鏡折射后能進(jìn)入人眼”.根據(jù)光路可逆原理,我們?cè)侔选皬姆礁窦埳涑龅墓饩,經(jīng)過透鏡折射后,能進(jìn)入人眼”轉(zhuǎn)化成“從人眼所在處的點(diǎn)光源發(fā)出的光線,經(jīng)過透鏡折射后,能在方格紙上形成亮斑”,亮斑的大小取決于透鏡的大小、像距、屏的位置,如圖所示,其中像距可由透鏡成像公式求得,即:

  

  由圖中的幾何關(guān)系可得,亮斑的直徑為:

  

  進(jìn)而可求得亮斑的直徑上的完整方格數(shù)為:

  n=

  也就是說,人眼透過透鏡至多能看到同一行的方格數(shù)為26.

  小結(jié):理解題意比解題還重要.當(dāng)年不少的考生就因?yàn)樽x不懂題而失分.讀不懂題的原因在于沒有將題目所敘述的具體問題轉(zhuǎn)化為一種物理模型.


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