摭談凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用

楊秀平

摘要：多年的教育教學(xué)使我悟出了不少經(jīng)驗(yàn)，故此發(fā)表一些見解。本文是探究初中物理第一冊光學(xué)"凸透鏡成像"規(guī)律，通過圖，表的方式舉出9例加以佐證，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以通過該方法就能取到良好的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：初中物理;課堂教學(xué);凸透鏡成像;規(guī)律及應(yīng)用中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2014）10-0185-01在初中物理第一冊的光學(xué)內(nèi)容中，"凸透鏡成像"既是重點(diǎn)，又是難點(diǎn)，特別是成像規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用類型題，許多學(xué)生更是無從下手。各次考試中學(xué)生失分率較高。針對初中學(xué)生的思維，聯(lián)系多年來的教學(xué)實(shí)踐，在指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)本部分內(nèi)容時(shí)，若從如下步驟著手進(jìn)行歸納與總結(jié)，就能取得事半功倍的效果。

(一)透鏡成像的規(guī)律可通過幾何作圖，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，得出結(jié)果。

(二)分析課本中表格里的規(guī)律可以得到以下幾條結(jié)論

(1)u=f是成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)。(即一倍焦距分虛實(shí))

(2)u=2f是成放大像與縮小像的分界點(diǎn)。(即二倍焦距分大小)

(3)成實(shí)像時(shí)，當(dāng)物距u變小時(shí)，像距v變大，像的大小也變大。即要使像變大，則應(yīng)把像距變大，同時(shí)物距應(yīng)變小。

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

(5)實(shí)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(dāng)u>2f時(shí)，有f2￡

(7)凸透鏡成放大像有實(shí)像和虛像，成縮小像一定是實(shí)像。

(8)凸透鏡成實(shí)像時(shí)的倒立是上、下、左、右皆倒立。

(三)應(yīng)用舉例。例1、探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)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(xiàn)。

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

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

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(dāng)u=30cm時(shí)，在光屏上可以得到一個(gè)放大的像，由結(jié)論5可知，則一定是倒立放大的實(shí)像。由成像條件f

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

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(yīng)滿足以下結(jié)果15cmf，也可能有u】f時(shí)，成放大實(shí)像；當(dāng)ul

例4，在探究凸透鏡成像時(shí)，把物體放在大于2倍焦距處，在光屏上可以得到一個(gè)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(diào)，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(jié)論2、5和6可知，依據(jù)光的可逆性，則在光屏上應(yīng)得到一個(gè)倒立縮小的像，應(yīng)選(B)。

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

鏡頭與人的距離，即物距應(yīng)()。(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(shí)像；由結(jié)論3可知，物距u(鏡頭與人之距)應(yīng)變短，像距(暗箱的長度)變長。

例6，某同學(xué)在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)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(dòng)光屏都得不到蠟燭的像，正在納悶之時(shí)，他在另一側(cè)看見與蠟燭同側(cè)有一個(gè)正立的像，造成這一結(jié)果的原因是什么?解析：因?yàn)閷?shí)像能被光屏承接，而虛像不能。光屏上沒有像，產(chǎn)生這種原因的因素有兩個(gè)：一是物體位于焦點(diǎn)上，不成像；二是物體位于焦點(diǎn)內(nèi)，由結(jié)論1和5可知，它是虛像，不能被光屏承接。則造成這一結(jié)果的原因是：蠟燭位于凸透鏡的焦點(diǎn)內(nèi)。

例7，某同學(xué)在一圓形玻璃缸中養(yǎng)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(yuǎn)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(shí)像與物在凸透鏡的同側(cè)，故應(yīng)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(yīng)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(yuǎn)一些。 解析：因?yàn)榉糯箸R成虛像，由結(jié)論4知，要使像變大，則應(yīng)變大物距，物離鏡應(yīng)該遠(yuǎn)一些，所以應(yīng)選擇（D）

例9，放映幻燈片時(shí)，若使屏幕上出現(xiàn)"F"的畫面，那么幻燈片應(yīng)該如何插?

A、廣B、-_Jc、_．1D、L

解析：根據(jù)結(jié)論8，"F"上、下倒立時(shí)得到答案(D)所示的圖形，再將(D)左、右倒時(shí)得到

答案(B)所示的圖形，則應(yīng)選正確答案(B)。