“透鏡及其應用”易錯大盤點

靳玉保

“透鏡及其應用”是歷年考試的重要考點，在解答相關題目時，同學們往往考慮不全，顧此失彼，容易受到思維定勢和錯誤觀念的誘導而出錯，現對本部分易錯知識點進行剖析，希望對同學們的學習有所幫助。

易錯點1|不理解透鏡對光的作用

凸透鏡對光具有會聚作用，凹透鏡對光具有發散作用，解決此類問題的關鍵是深刻理解對光線“會聚作用”和“發散作用”的含義，不能認為小射光線相交就是會聚作用。出射光線發散就是發散作用，應將入射光線延長，看延長線與出射光線的關系：如果出射光線向主光軸偏折，就是會聚作用：反之就是發散作用。

例P1甲、乙兩個矩形方框中各放一個透鏡，發光點s發出的兩條光線通過透鏡前后的方向如圖1所示。下列說法正確的是（）

A，甲是凸透鏡，乙是凹透鏡

B，甲是凹透鏡，乙是凸透鏡

C，甲、乙都是凸透鏡

D，甲、乙都是凹透鏡

易錯答案：B

錯因分析：只看表象。不看實質，把會聚光線與會聚作用、發散光線與發散作用混為一談，

正解：圖1甲中，如果沒有透鏡時，左側的兩條光線在空氣中沿直線傳播（如圖2虛線方向），通過透鏡后的折射光線與直線傳播的方向相比較其發散程度降低了。所以甲矩形框中是凸透鏡。

正確答案：C

易錯點2|不能靈活運用凸透鏡的成像規律

對于凸透鏡成像規律，同學們要牢記：

（1）“1倍焦距分虛實”，u=f成實像與虛像的分界點：u>f時，成實像;u

（2）“2倍焦距分大小”，u=2f是成放大實像與縮小實像的分界點：u>2f時，成縮小實像;斥u<2f時，成放大實像;u=2f時，成等大實像，

例2蠟燭放在凸透鏡前30cm處，在光屏上得到清晰放大、倒立的像，當蠟燭放在凸透鏡前12cm處時。通過凸透鏡再次成像，則（）

A，一定成倒立、縮小的實像

B，一定成正立、放大的虛像

C，可能成倒立、放大的實像

D，可能成正立、放大的虛像

易錯答案：C或D

錯因分析：選錯的同學不能靈活運用凸透鏡的成像規律，沒有經過嚴謹邏輯推理，一上來就排除含有“一定”的選項，而在含有“可能”的選項中選擇答案，本題從表面上不能看出焦距的大小，所以當蠟燭放在凸透鏡前12cm處時，選錯的同學認為蠟燭可能在焦距內，也可能在焦距外，從而選出錯誤答案。

正解：根據凸透鏡成像規律，當u=30cm時，在光屏上得到清晰放大、倒立的像，所以f<30cm<2f，即15cm

正確答案：B

易錯點3|對凸透鏡成像的動態變化問題掌握不牢

當物體相對凸透鏡運動時，所成像的大小、像到凸透鏡的距離都有相應的改變，無論是實像還是虛像，物體距離焦點F越近，所成的像越大，成虛像時，物體逐漸向凸透鏡移動，離焦點F越來越遠，所成的像逐漸變小;反之，像逐漸變大，成實像時。物體逐漸向凸透鏡移動，離焦點F越來越近，所成的像逐漸變大：反之，像逐漸變小，可總結為：成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變小：成虛像時，物近像近像變小。物遠像遠像變大。

例3近年來流行一種“自拍神器”——自拍桿給旅行者自拍帶來方便，如圖3所示。與直接拿手機自拍相比，利用自拍桿可以增大物距，使像____（填“變大”或“變小”），從而____（填“增大”或“減小”）取景范圍，取得需要的拍攝效果。

易錯答案：變大__減小

錯因分析：混淆像的大小隨物距變化的規律，

正解：根據凸透鏡成像規律，凸透鏡成的實像隨物距變化的規律是“物近像遠像變大”。反之，是“物遠像近像變小”，利用自拍桿可以增大物距。導致像距減小，像變小，增大了取景范圍。

正確答案：變小 增大

易錯點4|對凸透鏡成像的變焦問題掌握不牢

當凸透鏡的焦距發生變化時，其對光的偏折能力也發生變化：焦距越小（透鏡越厚），偏折能力越強。用可變焦距的光學照相機把遠處的景物“拉近”拍攝時，物距基本不變，像距和焦距變大，像變大，眼睛相當于可調節焦距的凸透鏡，視網膜相當于光屏。所以像距是固定不變的，當物體與眼睛的距離發生變化時，晶狀體通過調整彎曲程度來改變焦距：物距減小，焦距也減小：物距增大，焦距也增大，當“近視眼”看遠處物體時，焦距調到最大，像成在視網膜前方，需要用凹透鏡矯正：而“遠視眼”看近處物體時，焦距調到最小，像成在視網膜后方，需要用凸透鏡矯正。

例4為了研究眼的成像原理，小科自主研制了如圖4所示的實驗裝置，用水透鏡模擬眼的晶狀體，通過注水或抽水可改變水透鏡的凹凸程度，光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置，點燃蠟燭后。調節水透鏡直至光屏上成一個清晰倒立、_______（填“放大”“等大”或“縮小”）的實像，若將點燃的蠟燭向左移動一小段距離，要使光屏上重新得到清晰的像，應對水透鏡__（填“注水”或“抽水”）。

易錯答案：放大 注水

錯因分析：抓不住“像距不變”這一信息，當物距變大時，焦距應調大一些，

正解：向左移動蠟燭。此時的物距變大，像距應該變小，即光屏應該向左移動，才能再次使像清晰，若保持光屏和透鏡位置不變。仍使像成在光屏上，需要讓凸透鏡的焦距變大，即需要讓凸透鏡變薄，故應該向外抽水。

正確答案：縮小 抽水

小結：處理透鏡問題，要深刻理解透鏡對光線的作用，靈活掌握三條特殊光線的畫法，要抓好凸透鏡成像時1倍焦距、2倍焦距這兩個重要的分界點，要善于從題目提供的信息中，提煉出物距、焦距、像距間的相互關系。