“凸透鏡成像”易錯點導(dǎo)析

凸透鏡成像問題是光學(xué)的一個難點，也是歷年中招考試的一個重要考點，在各地中招試題中出現(xiàn)的頻率很高，考查的知識點主要有像的成因、像的性質(zhì)、像的動態(tài)變化，對實驗數(shù)據(jù)的分析論證，成像規(guī)律的應(yīng)用等，其中“像的動態(tài)變化”較為復(fù)雜，每年中招考試都有很多同學(xué)在成像問題上嚴重失分，現(xiàn)結(jié)合2010年考題，對各個易錯點進行剖析，希望對同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助。

誤區(qū)一：不清楚像的成因

像的成因主要有：(1)光的直線傳播，如小孔成像等；(2)光的反射成像，如水中倒影、平面鏡成像等；(3)光的折射成像，如斜插入水中的筷子“折斷”、海市蜃樓、岸上看水中的物體變淺、凸透鏡成像等，

這一考點大都考查生活中的一些簡單光現(xiàn)象的成因，屬于基本概念的考查，一般難度不太大，但有一部分同學(xué)因分不清成像的原理而出現(xiàn)錯誤。

例1 (2010年廣州白云區(qū))下列敘述中的“影”，屬于光的反射現(xiàn)象的是( )。

A 立竿見“影”

B 畢業(yè)合“影”

C 湖光倒“影”

D 形“影”不離

錯選：A、B、D

錯選原因：不會運用光的直線傳播、光的反射、光的折射等原理分析物體形成的像，將“影”的成因混淆。

解析：立竿見“影”和形“影”不離的“影”是由于光的直線傳播形成的影子，故選項A、D錯，畢業(yè)合“影”屬于光的折射現(xiàn)象，是凸透鏡成的實像，故B錯，湖光倒“影”屬于光的反射現(xiàn)象，故C正確。

正確答案：C

點撥：“倒影”不是影子，而是水面成的虛像，“電影”也不是影子，而是凸透鏡成的實像，“立竿見影”才是真正的影子。

誤區(qū)二：不明白像的性質(zhì)

像的性質(zhì)主要是指像的實與虛、倒與正、放大與縮小(或等大)。

(1)實像與虛像：實像是由于物體發(fā)出的光經(jīng)光學(xué)器件后會聚形成的，實像不僅能用眼睛看見，而且還能用光屏接收，虛像是物體發(fā)出的光經(jīng)反射或折射后的反向延長線相交而成的，故只能看到，不能用光屏接收。

(2)倒與正：“倒立”是像相對于成像物體來說的，如果物體原來是正立的，成的像就是倒立的：若成像物體本身是倒立的，那它的像就是正立的。

(3)放大與縮小(或等大)：是物體成的像與物體的大小比較而言的。

考試中有關(guān)凸透鏡成像性質(zhì)的考查形式多樣，常將像的性質(zhì)與物體的位置相連，難度較大，部分同學(xué)因理不清像的性質(zhì)或像距與物距的關(guān)系而出現(xiàn)錯誤，

例2 (2010年蚌埠市)燭焰通過凸透鏡恰好在光屏上得到一個縮小、倒立的像，若保持透鏡位置不變，把燭焰與光屏的位置對調(diào)一下，則( )。

A 光屏上仍能呈現(xiàn)出一個縮小的像

B 光屏上將能呈現(xiàn)出一個放大的像

C 光屏上不能呈現(xiàn)出像，但眼睛透過透鏡能看到像

D 光屏上沒有像，需調(diào)節(jié)光屏的位置像才能呈現(xiàn)出來

錯選：A、C、D

錯選原因：把燭焰與光屏的位置對調(diào)一下后，物距和像距都發(fā)生了變化，部分同學(xué)因不清楚像的性質(zhì)與物距的關(guān)系，找不到解答問題的方法而出現(xiàn)錯誤。

解析：本題可采用“逆向思維”法，燭焰通過凸透鏡恰好在光屏上得到一個縮小、倒立的像，說明物距大于像距，把燭焰與光屏的位置對調(diào)后，根據(jù)“在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的”可以判定，原來的像距變成物距，即物距小于像距，所以光屏上將呈現(xiàn)出一個倒立、放大的實像，故選項B正確。

正確答案：B

誤區(qū)三：不理解像的動態(tài)變化

當(dāng)物體相對凸透鏡運動時，所成像的大小、像離凸透鏡的距離都有相應(yīng)的改變。

物體向焦點運動，所成的像變大，同時像離透鏡更遠。

例3 (2010年煙臺市)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：

(1)我們需要讓蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，這樣做的目的是______。

(2)其中一次實驗情景如圖1，凸透鏡的焦距是15cm，為了得到清晰的像，光屏應(yīng)向______(填“遠離”或“靠近”)透鏡的方向移動。

錯解：(2)靠近

錯解原因：不理解凸透鏡所成的實像隨物距變化的規(guī)律，不會運用“物近、像遠、像變大”來解答實際問題，

解析：(1)讓蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏的中心，(2)凸透鏡的焦距是15 cm，從圖1中可以看出，蠟燭到凸透鏡的距離大于一倍焦距而小于二倍焦距，所以光屏到凸透鏡的距離應(yīng)大于二倍焦距，因此光屏應(yīng)向遠離透鏡的方向移動。

正確答案：(1)使像成在光屏的中心(2)遠離

誤區(qū)四：弄不清物距、像距區(qū)域

例4 (2010年廣州花都區(qū))把高2 cm的發(fā)光棒立于焦距為5 cm凸透鏡前，在凸透鏡后的光屏上成了4 cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是( )，A，7.5 cm B，12.5 cm C 4.5 cm D 10 cm

錯選：B、C、D

錯選原因：不會根據(jù)像的性質(zhì)來判定物距、像距區(qū)域。

解析：把高2 cm的發(fā)光棒立于焦距為5 cm凸透鏡前，在凸透鏡后的光屏上成了4 cm高的像，說明發(fā)光棒在光屏上的像是倒立、放大的實像，因此物距應(yīng)大于一倍焦距(5 cm)而小于二倍焦距(10 cm)，選項A正確。

正確答案：A

溫馨提示：由以上例題可見，只有準確把握凸透鏡的成像規(guī)律及特點，然后根據(jù)題目中所提供的信息，如物距、焦距、像距的相互間關(guān)系，以及像的正立與倒立，放大與縮小，虛與實等，才能熟練準確快捷地解題。

練習(xí)

1 圖2是張敏同學(xué)拍攝的安溪鳳城鐵索橋風(fēng)景相片，下面說法正確的是( )。

A 要使鐵索橋的像更大些，張敏應(yīng)向鐵索橋靠近些，再拍攝

B 鐵索橋在湖中的倒影是由于光的直線傳播形成的

C 鐵索橋在湖中的倒影是由于光的折射形成的

D 拍攝時底片上的像是倒立放大的虛像

2 小光在探究凸透鏡成像規(guī)律時，保持凸透鏡的位置不變，先后把蠟燭放在a、6、c、d四點并分別調(diào)整光屏的位置，如圖3所示，探究后他總結(jié)出下列說法，其中正確的是( )。

A 照相機是利用蠟燭放在a點的成像特點制成的

B 放大鏡是利用蠟燭放在b點的成像特點制成的

C 幻燈機是利用蠟燭放在d點的成像特點制成的

D 蠟燭放在6點成的像比它放在c點成的像大

參考答案：1 A 2 A

責(zé)任編輯 蔡華杰