分類解讀凸透鏡的動態情況

李爽

【摘? 要】? 凸透鏡的靜態成像規律理解記憶都相對比較簡單，而對于動態成像情況，往往在學習的過程中成為難點，如何去解決動態的成像情況顯得尤為重要，這就需要掌握一定的記憶技巧和方法.

【關鍵詞】? 初中物理；動態成像；實像；虛像

凸透鏡成像的動態情況在中考中占用一定的地位，并且出錯率相對比較高，學生的思維會在動態的過程中受到一定的影響，平時學生在學習的過程中，習慣記憶靜態的透鏡成像規律，解決起來也比較輕松，但是一但遇到動態的問題，便不知如何下手.比如物體的移動、透鏡的更換、透鏡前放置其他透鏡等，解決此類問題需要從平時的實驗入手，尋找相應的動態規律，善于總結和反思，同時也要學會應用.

1? 物體的移動導致像的變化

物體的移動的動態情況，學生的錯點就是總是把靜態的成像與動態成像混在一起，不能很好的進行判斷，為了解決這個錯點和難點，下面列舉兩例進行解讀分析：

當物體在一倍焦距以內沿主光軸移動時，此時屬于虛像的動態情況，對于此類問題應抓住像和物移動方向一致，像大小與像距變化一致的規律進行判斷分析.即物近像遠像變大，物遠相近像變小.

當物體在焦點以外時，此時光屏上會成清晰的實像，而當物體的距離發生變化，也必須移動光屏才能再次成清晰的像，并且像和物移動方向是一致相同的，并且像的大小與像距大小變化也是一致的，通過這樣的方法即可判斷成像情況.即物近像遠像變大，物遠像近像變小.

例1? 如圖1所示，有一圓柱體PQ，放在凸透鏡前圖示的位置，它所成像P′Q′的形狀應該是下列圖中的（? ?）

解析? 此物體為圓柱體，我們可以分別研究兩個面P和Q成像的情況，P位于二倍焦距以外，因此所成的是倒立縮小的實像，它的像P′應離透鏡近一些；而P位于凸透鏡的二倍焦距和一倍焦距之間，成的是倒立放大的實像，它的像Q′應離透鏡遠一些，即P′的像距比Q′的像距更近一些，其他像點位于二者之間，并且滿足“物近像遠像變大”的特點，因此它成像的形狀是左邊小右邊大，故選（B）.

答案? （B）.

例2? 圖2（a）是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通過凸透鏡所看到的刻度尺的像.若凸透鏡先貼著刻度尺然后逐漸遠離，則看到刻度尺的像的先后順序正確的是（? ?）

（A）甲→乙→丙→丁.

（B）乙一丙一甲一丁.

（C）乙一丁→甲一丙.

（D）丙→甲→乙→丁.

解析? 由于題干中給定凸透鏡先貼著刻度尺，說明此時刻度尺在一倍焦距以內，成正立放大的虛像，而選項中只有乙圖符號，故乙是先看到的像；然后把刻度尺遠離凸透鏡，當刻度尺遠離一倍焦距外后，成實像，根據“物遠相近像變小”的規律即可判斷像是倒立的并且像越來越小，因此按照丁、甲、丙的順序依次看到相應的像.故（C）選項正確.

答案? （C）.

點評? 實像的動態不僅僅是像的大小，并且有像距的變化，只要明確物體與像變化的一致即可解決實像的動態問題，因此重要的是判斷成像的虛實從而可以輕松判斷此類問題.由于實像和虛像與物體在凸透鏡的位置不同，因此前后的距離判斷也不同，但是從移動方向的一致性方面，二者是相同的，都是方向具有一致性，即向左都向左，向右都向右.

2? 在凸透鏡與蠟燭之間加眼鏡（或透鏡）

另外關于透鏡的動態規律中，經常會遇到透鏡本身的變化，比如在凸透鏡成像實驗中，若增加眼鏡或透鏡，將會使像的位置發生變化，因為眼鏡或透鏡是分類別的，即右會聚和發散兩種，或者透鏡本身的焦距發生變化，都會形成這種所謂的動態現象，而解決此類問題關鍵判斷眼鏡的種類及作用，然后通過焦距的變大或變小、會聚或發散來判斷像距和像的大小的變化，從而判斷像的位置如何變化.

例3? 小明用一個凸透鏡制成照相機的鏡頭，能在底片上呈現清晰的近處景物的像，而遠處景物的像卻相當模糊，小明找來了家中廢棄的眼鏡鏡片放在自制照相機鏡頭前，發現遠處景物的像也變得清晰了，則該鏡片屬于___________（選填“近視”或“遠視”）眼鏡；取走鏡片，他________（選填“增大”或“減小”）相機鏡頭與底片的距離也能使遠處景物的像變得清晰.

解析? 由題意可知底片上已經呈現了近處景物的像，現在需要遠處的景物也要通過鏡頭成像，遠處的景物即物距增大，像距將變小，因此需要把像遠離，即需要把光發散些，讓光推遲會聚，而具有發散作用的鏡子是凹透鏡即近視鏡.

取走鏡片后，失去了發散作用，則會使像距減小，此時需要調短像距，即把鏡頭與底片的距離減小即可.

答案? 近視；減小.

點評? 此類問題一般考查戴鏡子和摘鏡子，如何移動光屏會承接清晰的像；或者通過移動光屏的位置承接像來判斷鏡子的種類.把握“近視鏡”將“發散”使像“遠離”；“遠視鏡”將“會聚”使像“靠近”這樣的技巧即可輕松解決.

3? 結語

當物體的距離發生改變時，像距及像的大小會發生改變，而當戴上或摘下眼鏡時，也會使像距發生變化，另外，當把透鏡更換時，仍然會使像距及像的大小發生變化，針對這一系列的動態變化，只要抓住實質東西和技巧，運用好規律便迎刃而解.