摭談凸透鏡成像的規律及應用

楊秀平

摘要：多年的教育教學使我悟出了不少經驗，故此發表一些見解。本文是探究初中物理第一冊光學"凸透鏡成像"規律，通過圖，表的方式舉出9例加以佐證，要求學生在學習時可以通過該方法就能取到良好的學習效果。

關鍵詞：初中物理;課堂教學;凸透鏡成像;規律及應用中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2014）10-0185-01在初中物理第一冊的光學內容中，"凸透鏡成像"既是重點，又是難點，特別是成像規律的實際應用類型題，許多學生更是無從下手。各次考試中學生失分率較高。針對初中學生的思維，聯系多年來的教學實踐，在指導學生復習本部分內容時，若從如下步驟著手進行歸納與總結，就能取得事半功倍的效果。

(一)透鏡成像的規律可通過幾何作圖，并經實驗加以驗證，得出結果。

(二)分析課本中表格里的規律可以得到以下幾條結論

(1)u=f是成實像與虛像的分界點。(即一倍焦距分虛實)

(2)u=2f是成放大像與縮小像的分界點。(即二倍焦距分大小)

(3)成實像時，當物距u變小時，像距v變大，像的大小也變大。即要使像變大，則應把像距變大，同時物距應變小。

(4)成虛像時，當物距u變小時，像距v也變小，像的大小變小，但始終比物體大。

(5)實像都是倒立的，能被光屏承接；虛像都是正立的，不能被光屏承接。

(6)當u>2f時，有f2￡

(7)凸透鏡成放大像有實像和虛像，成縮小像一定是實像。

(8)凸透鏡成實像時的倒立是上、下、左、右皆倒立。

(三)應用舉例。例1、探究凸透鏡成像的實驗中，把蠟燭從2f處移到6f處的過程中：

A、一定成倒立放大的像，且逐漸變大。B、一定成倒立縮小的像，且逐漸變小。

C、一定成虛像，且逐漸變小。D、像一定不在光屏上出現。

解析：由結論1可知，蠟燭的像一定是實像；由結論2可知，該實像是縮小的實像；由結論3可知物距變大，像距變小，大小也變小，則應選擇答案(B)。

例2，物體距凸透鏡的距離是30cm時，在另一側的光屏上可以得到一個放大的像，當把物體移到距凸透鏡15cm時，可以得到一個()。

A、倒立放大的像B、倒立縮小的像

C、正立放大的虛像D、無法確定分析與解：由題意可知當u=30cm時，在光屏上可以得到一個放大的像，由結論5可知，則一定是倒立放大的實像。由成像條件f

例3，物體距凸透鏡的距離是30cm時，在另一側的光屏上可以得到一個放大的像，當把物體移到距透鏡25cm時，得到一個()

A、倒立放大的像B、倒立縮小的像

C、可能是正立放大的虛像D、無法確定分析與解：由例2的分析可知焦距應滿足以下結果15cmf，也可能有u】f時，成放大實像；當ul

例4，在探究凸透鏡成像時，把物體放在大于2倍焦距處，在光屏上可以得到一個放大的像。若保持凸透鏡的位置不變，把蠟燭與光屏的位置對調，則在光屏上()

A、得到倒立放大的像B、倒立縮小的像

C、正立放大的像D、得到大小不變的像

解析：由結論2、5和6可知，依據光的可逆性，則在光屏上應得到一個倒立縮小的像，應選(B)。

例5，用照相機拍照時，先拍5寸照片，后改拍2寸照片，則應將暗箱，即像距應()，

鏡頭與人的距離，即物距應()。(選填"變長"、"不變"、"變短")

分析與解：先拍5寸照，后改拍2寸照，像由大變小，都是實像；由結論3可知，物距u(鏡頭與人之距)應變短，像距(暗箱的長度)變長。

例6，某同學在探究凸透鏡成像的實驗中，在光具座上從左至右依次放好蠟燭、凸透鏡和光屏。先將蠟燭和凸透鏡的位置固定，可無論怎樣移動光屏都得不到蠟燭的像，正在納悶之時，他在另一側看見與蠟燭同側有一個正立的像，造成這一結果的原因是什么?解析：因為實像能被光屏承接，而虛像不能。光屏上沒有像，產生這種原因的因素有兩個：一是物體位于焦點上，不成像；二是物體位于焦點內，由結論1和5可知，它是虛像，不能被光屏承接。則造成這一結果的原因是：蠟燭位于凸透鏡的焦點內。

例7，某同學在一圓形玻璃缸中養有一條金魚。從旁邊看去，金魚變大了。則起凸透鏡作用的一面是（ ）眼的一面。(選填"靠近"和"遠離")

解析：因我們看到的金魚是正立的，所以一定是放大的虛像。因裝金魚的盛水玻璃缸起凸透鏡的作用，而凸透鏡成虛像時像與物在凸透鏡的同側，故應選填"靠近"。

例8，張伯伯是一名集郵愛好者，他想用放大鏡看郵票。為了更好地看清上面圖案，使畫面放得更大，他應該（ ）。

A、與郵票的距離變小。B、人與郵票的距離變大。 c、人與郵票的距離不變，將放大鏡離郵票近一些。 D、人與郵票的距離不變，將放大鏡離郵票遠一些。 解析：因為放大鏡成虛像，由結論4知，要使像變大，則應變大物距，物離鏡應該遠一些，所以應選擇（D）

例9，放映幻燈片時，若使屏幕上出現"F"的畫面，那么幻燈片應該如何插?

A、廣B、-_Jc、_．1D、L

解析：根據結論8，"F"上、下倒立時得到答案(D)所示的圖形，再將(D)左、右倒時得到

答案(B)所示的圖形，則應選正確答案(B)。