解讀凸透鏡成像規律

一、如何理解凸透鏡成像規律？

1.從成像圖中理解

圖1為凸透鏡成像規律示意圖，由圖可知：

（1）物體在凸透鏡2倍焦距以外（u>2f），即位置在圖中的1處時，像成在凸透鏡異側的1倍焦距與2倍焦距之間的光屏1′上（f

（2）物體在凸透鏡的2倍焦距處，即位置在圖中的2處（u=2f）時，像成在凸透鏡異側的2倍焦距2′處（v=2f），在光屏上成一個倒立、等大的實像.

（3）物體在凸透鏡的1倍焦距與2倍焦距之間（f2f），在光屏上成一個倒立、放大的實像，幻燈機就是根據這一原理制成的.

（4）物體在凸透鏡焦點處（u=f），即在圖中的4處時，物體不能成像.

（5）物體在凸透鏡焦點以內（u

2.從比較表中領悟

表2 凸透鏡成像規律及其應用

3.從特殊位置記憶

為便于記憶，可將凸透鏡成像概括為二點三區域.

所謂二點，是指主軸上的2F點（即2倍焦距點）和焦點F（即1倍焦距點）.其規律是：2倍焦距點是成放大與縮小像的分界點，焦點是成實像與虛像的分界點.

所謂三區域，是指上述二點將主軸分為u>2f、f2f區域時，成倒立縮小的實像；在f

4.從成像公式拓展

凸透鏡成像的規律還可以用公式①1/f=1/u+1/v和公式②u+v≥4f來表示.公式①表明：物距u、像距v、焦距f這三者之間存在著嚴密的數量關系，即焦距的倒數等于物距與像距的倒數和；公式②表明：物與像的距離大于或等于4倍的焦距，它是選擇凸透鏡焦距或光具座長度的主要依據.

二、凸透鏡成像的變化有什么規律？

通過圖1成像圖的比較分析可知：

1.成實像時，物近像遠像變大

凸透鏡成實像時，總是倒立的，物體向著凸透鏡移動時，像卻在遠離凸透鏡移動，所成的像在逐漸變大，即物近像遠像變大；反之，則物遠像近像變小.

2.成虛像時，物近像近像變小

凸透鏡成虛像時，總是正立的，物體向著凸透鏡移動時，像也在向著凸透鏡移動，所成的像在逐漸變小，即物近像近像變小；反之，則物遠像遠像變大.

3.像與物移動速度的大小比較

像物的移動速度有快、慢之分，與物體所處位置有關系.當成放大的像時，像變化的速度大于物體變化的速度，當成縮小的像時，像變化的速度小于物體變化的速度.