摭谈凸透镜成像的规律及应用
2014-08-07杨秀平
杨秀平
摘要：多年的教育教学使我悟出了不少经验，故此发表一些见解。本文是探究初中物理第一册光学"凸透镜成像"规律，通过图，表的方式举出9例加以佐证，要求学生在学习时可以通过该方法就能取到良好的学习效果。
关键词：初中物理;课堂教学;凸透镜成像;规律及应用中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）10-0185-01在初中物理第一册的光学内容中，"凸透镜成像"既是重点，又是难点，特别是成像规律的实际应用类型题，许多学生更是无从下手。各次考试中学生失分率较高。针对初中学生的思维，联系多年来的教学实践，在指导学生复习本部分内容时，若从如下步骤着手进行归纳与总结，就能取得事半功倍的效果。
(一)透镜成像的规律可通过几何作图，并经实验加以验证，得出结果。
(二)分析课本中表格里的规律可以得到以下几条结论
(1)u=f是成实像与虚像的分界点。(即一倍焦距分虚实)
(2)u=2f是成放大像与缩小像的分界点。(即二倍焦距分大小)
(3)成实像时，当物距u变小时，像距v变大，像的大小也变大。即要使像变大，则应把像距变大，同时物距应变小。
(4)成虚像时，当物距u变小时，像距v也变小，像的大小变小，但始终比物体大。
(5)实像都是倒立的，能被光屏承接；虚像都是正立的，不能被光屏承接。
(6)当u>2f时，有f
(7)凸透镜成放大像有实像和虚像，成缩小像一定是实像。
(8)凸透镜成实像时的倒立是上、下、左、右皆倒立。
(三)应用举例。例1、探究凸透镜成像的实验中，把蜡烛从2f处移到6f处的过程中：
A、一定成倒立放大的像，且逐渐变大。B、一定成倒立缩小的像，且逐渐变小。
C、一定成虚像，且逐渐变小。D、像一定不在光屏上出现。
解析：由结论1可知，蜡烛的像一定是实像；由结论2可知，该实像是缩小的实像；由结论3可知物距变大，像距变小，大小也变小，则应选择答案(B)。
例2，物体距凸透镜的距离是30cm时，在另一侧的光屏上可以得到一个放大的像，当把物体移到距凸透镜15cm时，可以得到一个()。
A、倒立放大的像B、倒立缩小的像
C、正立放大的虚像D、无法确定分析与解：由题意可知当u=30cm时，在光屏上可以得到一个放大的像，由结论5可知，则一定是倒立放大的实像。由成像条件f 例3，物体距凸透镜的距离是30cm时，在另一侧的光屏上可以得到一个放大的像，当把物体移到距透镜25cm时，得到一个() A、倒立放大的像B、倒立缩小的像 C、可能是正立放大的虚像D、无法确定分析与解：由例2的分析可知焦距应满足以下结果15cm 例4，在探究凸透镜成像时，把物体放在大于2倍焦距处，在光屏上可以得到一个放大的像。若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛与光屏的位置对调，则在光屏上() A、得到倒立放大的像B、倒立缩小的像 C、正立放大的像D、得到大小不变的像 解析：由结论2、5和6可知，依据光的可逆性，则在光屏上应得到一个倒立缩小的像，应选(B)。 例5，用照相机拍照时，先拍5寸照片，后改拍2寸照片，则应将暗箱，即像距应()， 镜头与人的距离，即物距应()。(选填"变长"、"不变"、"变短") 分析与解：先拍5寸照，后改拍2寸照，像由大变小，都是实像；由结论3可知，物距u(镜头与人之距)应变短，像距(暗箱的长度)变长。 例6，某同学在探究凸透镜成像的实验中，在光具座上从左至右依次放好蜡烛、凸透镜和光屏。先将蜡烛和凸透镜的位置固定，可无论怎样移动光屏都得不到蜡烛的像，正在纳闷之时，他在另一侧看见与蜡烛同侧有一个正立的像，造成这一结果的原因是什么?解析：因为实像能被光屏承接，而虚像不能。光屏上没有像，产生这种原因的因素有两个：一是物体位于焦点上，不成像；二是物体位于焦点内，由结论1和5可知，它是虚像，不能被光屏承接。则造成这一结果的原因是：蜡烛位于凸透镜的焦点内。 例7，某同学在一圆形玻璃缸中养有一条金鱼。从旁边看去，金鱼变大了。则起凸透镜作用的一面是（ ）眼的一面。(选填"靠近"和"远离") 解析：因我们看到的金鱼是正立的，所以一定是放大的虚像。因装金鱼的盛水玻璃缸起凸透镜的作用，而凸透镜成虚像时像与物在凸透镜的同侧，故应选填"靠近"。 例8，张伯伯是一名集邮爱好者，他想用放大镜看邮票。为了更好地看清上面图案，使画面放得更大，他应该（ ）。 A、与邮票的距离变小。B、人与邮票的距离变大。 c、人与邮票的距离不变，将放大镜离邮票近一些。 D、人与邮票的距离不变，将放大镜离邮票远一些。 解析：因为放大镜成虚像，由结论4知，要使像变大，则应变大物距，物离镜应该远一些，所以应选择（D） 例9，放映幻灯片时，若使屏幕上出现"F"的画面，那么幻灯片应该如何插? A、广B、-_Jc、_．1D、L 解析：根据结论8，"F"上、下倒立时得到答案(D)所示的图形，再将(D)左、右倒时得到 答案(B)所示的图形，则应选正确答案(B)。
