分类解读凸透镜的动态情况

李爽

【摘  要】  凸透镜的静态成像规律理解记忆都相对比较简单，而对于动态成像情况，往往在学习的过程中成为难点，如何去解决动态的成像情况显得尤为重要，这就需要掌握一定的记忆技巧和方法.

【关键词】  初中物理；动态成像；实像；虚像

凸透镜成像的动态情况在中考中占用一定的地位，并且出错率相对比较高，学生的思维会在动态的过程中受到一定的影响，平时学生在学习的过程中，习惯记忆静态的透镜成像规律，解决起来也比较轻松，但是一但遇到动态的问题，便不知如何下手.比如物体的移动、透镜的更换、透镜前放置其他透镜等，解决此类问题需要从平时的实验入手，寻找相应的动态规律，善于总结和反思，同时也要学会应用.

1  物体的移动导致像的变化

物体的移动的动态情况，学生的错点就是总是把静态的成像与动态成像混在一起，不能很好的进行判断，为了解决这个错点和难点，下面列举两例进行解读分析：

当物体在一倍焦距以内沿主光轴移动时，此时属于虚像的动态情况，对于此类问题应抓住像和物移动方向一致，像大小与像距变化一致的规律进行判断分析.即物近像远像变大，物远相近像变小.

当物体在焦点以外时，此时光屏上会成清晰的实像，而当物体的距离发生变化，也必须移动光屏才能再次成清晰的像，并且像和物移动方向是一致相同的，并且像的大小与像距大小变化也是一致的，通过这样的方法即可判断成像情况.即物近像远像变大，物远像近像变小.

例1  如图1所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（   ）

解析  此物体为圆柱体，我们可以分别研究两个面P和Q成像的情况，P位于二倍焦距以外，因此所成的是倒立缩小的实像，它的像P′应离透镜近一些；而P位于凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间，成的是倒立放大的实像，它的像Q′应离透镜远一些，即P′的像距比Q′的像距更近一些，其他像点位于二者之间，并且满足“物近像远像变大”的特点，因此它成像的形状是左边小右边大，故选（B）.

答案  （B）.

例2  图2（a）是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（   ）

（A）甲→乙→丙→丁.

（B）乙一丙一甲一丁.

（C）乙一丁→甲一丙.

（D）丙→甲→乙→丁.

解析  由于题干中给定凸透镜先贴着刻度尺，说明此时刻度尺在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，而选项中只有乙图符号，故乙是先看到的像；然后把刻度尺远离凸透镜，当刻度尺远离一倍焦距外后，成实像，根据“物远相近像變小”的规律即可判断像是倒立的并且像越来越小，因此按照丁、甲、丙的顺序依次看到相应的像.故（C）选项正确.

答案  （C）.

点评  实像的动态不仅仅是像的大小，并且有像距的变化，只要明确物体与像变化的一致即可解决实像的动态问题，因此重要的是判断成像的虚实从而可以轻松判断此类问题.由于实像和虚像与物体在凸透镜的位置不同，因此前后的距离判断也不同，但是从移动方向的一致性方面，二者是相同的，都是方向具有一致性，即向左都向左，向右都向右.

2  在凸透镜与蜡烛之间加眼镜（或透镜）

另外关于透镜的动态规律中，经常会遇到透镜本身的变化，比如在凸透镜成像实验中，若增加眼镜或透镜，将会使像的位置发生变化，因为眼镜或透镜是分类别的，即右会聚和发散两种，或者透镜本身的焦距发生变化，都会形成这种所谓的动态现象，而解决此类问题关键判断眼镜的种类及作用，然后通过焦距的变大或变小、会聚或发散来判断像距和像的大小的变化，从而判断像的位置如何变化.

例3  小明用一个凸透镜制成照相机的镜头，能在底片上呈现清晰的近处景物的像，而远处景物的像却相当模糊，小明找来了家中废弃的眼镜镜片放在自制照相机镜头前，发现远处景物的像也变得清晰了，则该镜片属于___________（选填“近视”或“远视”）眼镜；取走镜片，他________（选填“增大”或“减小”）相机镜头与底片的距离也能使远处景物的像变得清晰.

解析  由题意可知底片上已经呈现了近处景物的像，现在需要远处的景物也要通过镜头成像，远处的景物即物距增大，像距将变小，因此需要把像远离，即需要把光发散些，让光推迟会聚，而具有发散作用的镜子是凹透镜即近视镜.

取走镜片后，失去了发散作用，则会使像距减小，此时需要调短像距，即把镜头与底片的距离减小即可.

答案  近视；减小.

点评  此类问题一般考查戴镜子和摘镜子，如何移动光屏会承接清晰的像；或者通过移动光屏的位置承接像来判断镜子的种类.把握“近视镜”将“发散”使像“远离”；“远视镜”将“会聚”使像“靠近”这样的技巧即可轻松解决.

3  结语

当物体的距离发生改变时，像距及像的大小会发生改变，而当戴上或摘下眼镜时，也会使像距发生变化，另外，当把透镜更换时，仍然会使像距及像的大小发生变化，针对这一系列的动态变化，只要抓住实质东西和技巧，运用好规律便迎刃而解.