二倍焦距之外的神力

张长庚

凸透镜成像规律是中考物理每年必考内容，我们先来归纳一下凸透镜成像规律知识点，然后再给同学们讲一个有意思的凸透镜成像现象。

一、有时候无论怎么移动光屏，都无法成像

在以下三种情况下是无法成像的：一是蜡烛的烛焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上;二是蜡烛放在了焦点上;三是蜡烛放在了焦点以内，成虚像。

二、不完整的凸透镜能否成像

如果凸透镜被遮住一部分，或者凸透镜被摔成几块，烛焰在光屏上成的像仍然是完整的像，只不过由于透过凸透镜的光线变少了，导致像随之变暗了。

三、物、像换位

如果把物体放到像的位置，像就跑到了原来物体的位置，也就是说物体和像的位置可以互换，这是由于光路具有可逆性。不过要注意，虽然物体和像的位置互换了，但像却不是原来的像了，如果原来成放大像，则换位后成缩小的像。

四、厚度与焦距

凸透镜中间越厚，对光的偏折能力越强，则焦距越短。凸透镜中间越薄，对光的偏折能力越弱，则焦距越长。

五、4倍焦距

物距与像距之和大于等于4倍焦距。如果二者之和小于4倍焦距，则无法成实像。

六、会聚与发散

凸透镜、凹透镜的会聚与发散，其实质是出射光线比入射光线会聚还是发散，而不是光线本身的会聚或发散。为了准确区分会聚和发散，可以把原来的入射光线延长，然后看折射后的光线在入射光线的延长线以内还是在延长线以外：如果在延长线以内，则是会聚，反之则是发散。

七、3条特殊光线

凸透镜与凹透镜的三条特殊光线：平行光线过焦点，过焦点的光线变平行，过光心的光线传播方向不变。

八、一个有趣的现象

不管是物体还是像，谁在二倍焦距之外，谁的运动速度就越大。二倍焦距之外绝对是一个神奇的区域：当蜡烛从一倍焦距处向二倍焦距处运动时，蜡烛的像却可以从无限远处迅速回到二倍焦距处;当蜡烛从二倍焦距处向一倍焦距处运动时，蜡烛的像则可以从二倍焦距处迅速跑到无限远处。

神不神奇？孙悟空一个跟头也不过是十万八千里，而凸透镜成的像却可以在极短时间内，在无限远处与二倍焦距处迅速“移形换位”。