“透鏡及其應(yīng)用”易錯(cuò)大盤(pán)點(diǎn)

靳玉保

“透鏡及其應(yīng)用”是歷年考試的重要考點(diǎn)，在解答相關(guān)題目時(shí)，同學(xué)們往往考慮不全，顧此失彼，容易受到思維定勢(shì)和錯(cuò)誤觀念的誘導(dǎo)而出錯(cuò)，現(xiàn)對(duì)本部分易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行剖析，希望對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助。

易錯(cuò)點(diǎn)1|不理解透鏡對(duì)光的作用

凸透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光具有發(fā)散作用，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是深刻理解對(duì)光線(xiàn)“會(huì)聚作用”和“發(fā)散作用”的含義，不能認(rèn)為小射光線(xiàn)相交就是會(huì)聚作用。出射光線(xiàn)發(fā)散就是發(fā)散作用，應(yīng)將入射光線(xiàn)延長(zhǎng)，看延長(zhǎng)線(xiàn)與出射光線(xiàn)的關(guān)系：如果出射光線(xiàn)向主光軸偏折，就是會(huì)聚作用：反之就是發(fā)散作用。

例P1甲、乙兩個(gè)矩形方框中各放一個(gè)透鏡，發(fā)光點(diǎn)s發(fā)出的兩條光線(xiàn)通過(guò)透鏡前后的方向如圖1所示。下列說(shuō)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(cuò)答案：B

錯(cuò)因分析：只看表象。不看實(shí)質(zhì)，把會(huì)聚光線(xiàn)與會(huì)聚作用、發(fā)散光線(xiàn)與發(fā)散作用混為一談，

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

正確答案：C

易錯(cuò)點(diǎn)2|不能靈活運(yùn)用凸透鏡的成像規(guī)律

對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律，同學(xué)們要牢記：

（1）“1倍焦距分虛實(shí)”，u=f成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)：u>f時(shí)，成實(shí)像;u

（2）“2倍焦距分大小”，u=2f是成放大實(shí)像與縮小實(shí)像的分界點(diǎn)：u>2f時(shí)，成縮小實(shí)像;斥u<2f時(shí)，成放大實(shí)像;u=2f時(shí)，成等大實(shí)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(dāng)蠟燭放在凸透鏡前12cm處時(shí)。通過(guò)凸透鏡再次成像，則（）

A，一定成倒立、縮小的實(shí)像

B，一定成正立、放大的虛像

C，可能成倒立、放大的實(shí)像

D，可能成正立、放大的虛像

易錯(cuò)答案：C或D

錯(cuò)因分析：選錯(cuò)的同學(xué)不能靈活運(yùn)用凸透鏡的成像規(guī)律，沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)邏輯推理，一上來(lái)就排除含有“一定”的選項(xiàng)，而在含有“可能”的選項(xiàng)中選擇答案，本題從表面上不能看出焦距的大小，所以當(dāng)蠟燭放在凸透鏡前12cm處時(shí)，選錯(cuò)的同學(xué)認(rèn)為蠟燭可能在焦距內(nèi)，也可能在焦距外，從而選出錯(cuò)誤答案。

正解：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)u=30cm時(shí)，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(cuò)點(diǎn)3|對(duì)凸透鏡成像的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題掌握不牢

當(dāng)物體相對(duì)凸透鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)，所成像的大小、像到凸透鏡的距離都有相應(yīng)的改變，無(wú)論是實(shí)像還是虛像，物體距離焦點(diǎn)F越近，所成的像越大，成虛像時(shí)，物體逐漸向凸透鏡移動(dòng)，離焦點(diǎn)F越來(lái)越遠(yuǎn)，所成的像逐漸變小;反之，像逐漸變大，成實(shí)像時(shí)。物體逐漸向凸透鏡移動(dòng)，離焦點(diǎn)F越來(lái)越近，所成的像逐漸變大：反之，像逐漸變小，可總結(jié)為：成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變?。撼商撓駮r(shí)，物近像近像變小。物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大。

例3近年來(lái)流行一種“自拍神器”——自拍桿給旅行者自拍帶來(lái)方便，如圖3所示。與直接拿手機(jī)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(cuò)答案：變大__減小

錯(cuò)因分析：混淆像的大小隨物距變化的規(guī)律，

正解：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，凸透鏡成的實(shí)像隨物距變化的規(guī)律是“物近像遠(yuǎn)像變大”。反之，是“物遠(yuǎn)像近像變小”，利用自拍桿可以增大物距。導(dǎo)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(cuò)點(diǎn)4|對(duì)凸透鏡成像的變焦問(wèn)題掌握不牢

當(dāng)凸透鏡的焦距發(fā)生變化時(shí)，其對(duì)光的偏折能力也發(fā)生變化：焦距越?。ㄍ哥R越厚），偏折能力越強(qiáng)。用可變焦距的光學(xué)照相機(jī)把遠(yuǎn)處的景物“拉近”拍攝時(shí)，物距基本不變，像距和焦距變大，像變大，眼睛相當(dāng)于可調(diào)節(jié)焦距的凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。所以像距是固定不變的，當(dāng)物體與眼睛的距離發(fā)生變化時(shí)，晶狀體通過(guò)調(diào)整彎曲程度來(lái)改變焦距：物距減小，焦距也減?。何锞嘣龃螅咕嘁苍龃?，當(dāng)“近視眼”看遠(yuǎn)處物體時(shí)，焦距調(diào)到最大，像成在視網(wǎng)膜前方，需要用凹透鏡矯正：而“遠(yuǎn)視眼”看近處物體時(shí)，焦距調(diào)到最小，像成在視網(wǎng)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(shí)驗(yàn)裝置，用水透鏡模擬眼的晶狀體，通過(guò)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(diǎn)燃蠟燭后。調(diào)節(jié)水透鏡直至光屏上成一個(gè)清晰倒立、_______（填“放大”“等大”或“縮小”）的實(shí)像，若將點(diǎn)燃的蠟燭向左移動(dòng)一小段距離，要使光屏上重新得到清晰的像，應(yīng)對(duì)水透鏡__（填“注水”或“抽水”）。

易錯(cuò)答案：放大 注水

錯(cuò)因分析：抓不住“像距不變”這一信息，當(dāng)物距變大時(shí)，焦距應(yīng)調(diào)大一些，

正解：向左移動(dòng)蠟燭。此時(shí)的物距變大，像距應(yīng)該變小，即光屏應(yīng)該向左移動(dòng)，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(yīng)該向外抽水。

正確答案：縮小 抽水

小結(jié)：處理透鏡問(wèn)題，要深刻理解透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用，靈活掌握三條特殊光線(xiàn)的畫(huà)法，要抓好凸透鏡成像時(shí)1倍焦距、2倍焦距這兩個(gè)重要的分界點(diǎn)，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(guān)系。