□姜桂祥

“三招”巧記凸透鏡成像規(guī)律

□姜桂祥

凸透鏡成像的規(guī)律較復(fù)雜，難以記憶，同學(xué)們應(yīng)該在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加深理解，靈活運(yùn)用下面三種記憶方法，從而熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律.

一、圖表記憶法

例1如圖1所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，依次將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，下表是小薇同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的幾組數(shù)據(jù)：

物距（u）像距（v）像的倒正像的大小像的虛實(shí)像的位置應(yīng)用u＞2ff＜v＜2 f倒立縮小實(shí)與物異側(cè)照相機(jī)u=2fv=2f倒立等大實(shí)與物異側(cè)f＜u＜2 fv＞2 f 倒立放大實(shí)與物異側(cè)投影儀u＜f正立放大虛與物同側(cè)放大鏡u=f不能成像

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圖1

（1）第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)所成像的性質(zhì)：______________________.

（2）第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小薇若將一近視眼鏡緊貼在凸透鏡的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向___________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡方向移動(dòng).

（3）通過(guò)觀察數(shù)據(jù)，老師發(fā)現(xiàn)表格中第___________次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是編造的，判斷的理由是______________________.

解析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距等于20cm時(shí)，像距也等于20cm，因此焦距f=10cm.根據(jù)第5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物距為5cm＜f，因此成正立、放大的虛像；（2）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，如果此時(shí)把近視眼鏡放在該凸透鏡前，會(huì)使原來(lái)會(huì)聚成像的光線推遲會(huì)聚，所以要想得到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離透鏡；（3）凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)物距等于一倍焦距時(shí)不成像，故第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是編造的.

答案：（1）正立、放大的虛像（2）遠(yuǎn)離（3）4物距等于一倍焦距時(shí)不成像

二、口決記憶法

凸透鏡成像規(guī)律助記歌：一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小，實(shí)像物近像變大，虛像物近像變??；像大像距亦變大，實(shí)像虛像同變化.

例2在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

圖2

（1）一束平行光通過(guò)凸透鏡后在光屏上得到一個(gè)最小最亮的光點(diǎn)，如圖2-甲所示，則凸透鏡的焦距為_(kāi)__________cm，調(diào)節(jié)光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在___________；

（2）如圖2-乙所示，燭焰恰好在光屏上成倒立、___________（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像，生活中的___________（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了這樣的成像原理；

解析：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn).焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)光具座上燭焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣可使像成在光屏的中央；（2）凸透鏡的焦距是10cm，燭焰放在距凸透鏡15cm處時(shí)，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像.投影儀就是利用這一成像規(guī)律工作的.

答案：（1）10同一高度；（2）放大投影儀

三、數(shù)軸記憶法

注意：（1）焦點(diǎn)F是凸透鏡成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn).當(dāng)物體放在焦點(diǎn)以外時(shí)成實(shí)像，當(dāng)物體放在焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)成虛像.

（2）二倍焦距處是凸透鏡成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)，物體在二倍焦距處成等大的實(shí)像，在二倍焦距以外成縮小的實(shí)像，在一倍和二倍焦距之間成放大的實(shí)像.

圖3

例3如圖3所示，小紅在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，燭焰在圖示位置時(shí)能在光屏上成清晰的像，下列說(shuō)法正確的是（）.

A.所成的像是虛像

B.所成的像是倒立縮小的

C.投影儀就是利用這一原理制成的

D.要使光屏上燭焰的像變大，可將光屏靠近凸透鏡

解析：如圖3，物距大于像距，所成像是倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)，故選B.

答案：B