时间：2022-10-20 08:57:21
解答凸透镜成像的问题时，很多同学常感到无从下手，且容易混淆物距、像距的范围及像的大小变化.要解决这些疑难，同学们需要记忆理解凸透镜成像规律.
为此首先应明确：凸透镜成像的性质（实虚、大小、正倒）在物距的三个区域两个分界点上各有其规律. 三个区域即一倍焦距内（u＜r）一倍焦距到二倍焦距之间（r＜u＜2f）；二倍焦距以外（u＞2f）. 两个分界点即焦点（f）和二倍焦距点（2r). 现再将课本中“凸透镜成像规律表”概括为如下的要领（以便于记忆、理解）：
1.一倍焦距内外定虚实；
2.二倍焦距内外定大小；
3.凡是实像都倒立，凡是虚像都正立；
4.成实像，物与像在透镜的异侧；成虚像，物与像在透镜的同侧；
5.成实像时，物（特指物距）变小，像（指像距和像本身）变大；或物变大像变小。成虚像时，物（特指物距）小，像（指像距和像本身）小；或物大像大.
6.两个特殊点上：（1）焦点（f）处不成像. （2）二倍焦点（2f）处成等大倒立的实像.
下面举例题析解，说明怎样运用.
例1 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，凸透镜的焦距是10 cm，点燃的蜡烛放在凸透镜15 cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像. 这个像一定是（）
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、放大的实像
解析：解本题，首先应明白 f=10 cm，其次知道 u=15 cm时，当f＜u＜2f，故蜡烛在一倍焦距以外和二倍焦距以内. 所以根据“一倍焦距以外定实像，凡是实像都倒立；二倍焦距以内定放大的像”，综合比较可知：成倒立、放大的实像. 选A.
例2 将蜡烛放在离凸透镜20 cm的主光轴上，在凸透镜的另一侧光屏上得到放大的像，若把蜡烛向透镜方向移动8 cm，则所成的像一定是（）
A.缩小的 B.放大的 C.正立的 D.倒立的
解析：该题与例1思路恰巧相反，应根据在光屏上一定成实像，一倍焦距以外定实像，即u＞f（20 cm＞f）；而成放大的像，二倍焦距以内定放大的像，即u＜2f（20 cm＜2f，解得f＞10 cm），故得到10 cm＜f＜20 cm. 当把蜡烛向透镜方向移动8cm，则u′=12 cm，可知，u′＜2f，和u′＞f. 则蜡烛在二倍焦距与一倍焦距之间成放大的、倒立的像. 选B、D.
例3 小明同学用焦距为10 cm的放大镜去查看地图，地图与放大镜的距离应该__________10 cm.（填“大于”、“小于”或“等于”）. 而当摄影师给全班同学照完集体相后，又接着给一个同学照半身相，就应该________（填“增大”或“减小”）照相机镜头和这个同学的距离.
解析：用放大镜去查看地图，必须是正立的放大的像，根据凡是正立的都是虚像，且一倍焦距以内定虚像，即u＜f，故u＜10 cm，填“小于”. 用照相机照相，实质是凸透镜成像的利用，首先应知道照集体相每个人的像很小，而给一个同学照半身相时，这个同学的像又较大；其次，照相机成实像，故根据成实像时，只有物距变小，像及像距才能变大. 所以应该减小照相机镜头和这个同学的距离. 填“减小”.
例4 张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图1所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像. 由此判断，他所用凸透镜的焦距（）
A.一定大于16 cm
B.一定在16 cm到20 cm之间
C.一定小于10 cm
D.一定在10 cm到16 cm之间
解析：该题应根据（1）在光屏上一定成实像，一倍焦距以外定实像，则u＞f即32cm＞f；（2）成实像时，由题可知u=32 cm，d=20 cm，只要物距变大，像距变小，像才变小. 而成缩小的像是二倍焦距以外定缩小的像, 即u＞2f，即32 cm＞2f，解得f＜16 cm；而像距d＜2f，即20 cm＜2f，解得f＞10 cm；（3）综合分析则10 cm＜f＜16 cm. 选D.
练习题：
1.照完一张全身照片后，还要利用同一架相机再照一张标准身份证照片，则下列说法正确的是（）
A.照相机远离人即可
B.照相机靠近人即可
C.相机远离人，同时调节暗箱的长度，使镜头靠近胶片
D.照相机靠近人，同时调节暗箱的长度，使镜头远离胶片
2.物体距凸透镜20 cm处时，在光屏上成等大的像，则物体在距凸透镜8 cm处所成的像是（）
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.正立放大的实像 D.正立放大的虚像
3.在做“凸透镜成像”的实验中，烛焰到透镜的距离为20 cm时，在凸透镜另一侧光屏上观察到一个缩小的像；如果烛焰离透镜15 cm时，那么烛焰经过透镜在光屏上（）
A.一定成缩小的实像 B.一定成等大的实像
C.可能成放大的实像 D.可能成虚像
4.用镜头焦距不变的照相机给某同学拍照时，底片上成一清晰的半身相，现要改拍全身相，则应该（）
A.照相机远离该同学，镜头向前调节；
B.照相机远离该同学，镜头向后调节；
C.照相机靠近该同学，镜头向前调节；
D.照相机靠近该同学，镜头向后调节；
5.老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大的清晰的像，应是（）
A.报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些
B.报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些
C.报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些
D.报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些
参考答案：1.D2.D3.C4.B5.A