解读凸透镜成像规律

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）