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解读凸透镜成像规律

2022-12-09张亮

初中生学习指导·提升版 2022年12期
关键词:物距虚像光屏

张亮

考点速览

考點1:成像规律

(1)通过物距与焦距的关系(或者通过像距与焦距的关系),得到成像特点,具体内容见下表:

通过表格可知,实像都是倒立的,虚像都是正立的,一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。

(2)通过物距与像距的大小关系,得到成像特点。

在成实像时,可以根据图象得出物距和像距哪个更大些,如果物距大于像距,则成像特点为倒立、缩小的实像;如果物距小于像距,则成倒立、放大的实像。

考点2:物近像远像变大

这个考点的关键就是这句话本身:“物近像远像变大,物远像近像变小。”关于这句话的理解有以下两个重点:

(1)“物近”和“像远”分别是指缩小物距和增大像距,是为了让像变大的两个操作,这两个操作需要同时进行,在实验时,如果只做了“物近”或者只做了“像远”,光屏上的像会变模糊。

(2)“物近”是靠近谁?对于这个问题,很多同学将“物近像远”中的“物近”理解为物体靠近凸透镜,需要注意,此时这句话只适用于成实像时,如果物体在一倍焦距以内,这句话就不适用了,因为成虚像就变成了“物远像远像变大”了。

其实,我们也可以用另一种方式理解,“物近像远”中的“物近”不是靠近凸透镜,而是靠近焦点。当物体在焦点上时,透过透镜的光变为平行光,那么物体越靠近焦点,透过透镜的光就越接近于平行光,成像位置就越远,像就越大。虚像亦然。

考点3:变焦问题

变焦问题是透镜规律中比较难的一个问题,题目常为:换了一个焦距不同的透镜;水透镜注水、抽水改变焦距;在原有的透镜上加上一个凸透镜或者凹透镜等。

当焦距变了之后,光屏上的像就模糊了,为了使像重新变得清晰应该如何移动蜡烛或者如何移动光屏?一般来说,解这样的题目时,可以用如图1的思维路径解题。

应用提升

例1 (2022·安徽)把凸透镜正对着太阳,在距凸透镜10 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑;若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30 cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的()。

A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像

C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像

例2 (2022·广东)如图2所示,电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰__________立的实像。利用这一成像规律可制成__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若保持蜡烛和光屏的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,此时光屏上像的大小与原来的像对比应(选填“变大”“变小”或“不变”)。

答案:1. A 2. 倒 照相机 不变

(作者单位:辽宁省实验中学分校)

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