论文部分内容阅读
在初中物理光学中，凸透镜成像问题是同学们比较头疼，也是比较费时的问题.其实大部分题目只要同学们能把几种成像情况熟记在心就能解决了，而对于物体移动考查像的位置及大小变化等情况，用成像规律来解就没那么方便了.因为物距改变不仅会导致像距改变，还可能使像的性质发生改变，这就会引起解题思维的混乱，无从下手.即使是掌握较好的同学也要花相当长的时间来回忆并且画图才能完成.
除了掌握好“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”等规律，这里再向同学们介绍两点比较实用的规律.
一、物像同向移动 即物体向左移动像也向左移动，物体向右移动像也向右移动.以下就从成实像、成虚像两种情况进行分析.
成实像时如图，当蜡烛由图1位置向右移至图2位置时，像也随之向右移动；而当蜡烛由图2位置向左移至图1位置时，像也随之向左移动了.不管如何移动蜡烛，只要成实像都满足这一规律.因此，成实像时，物像同向移动.
成虚像时如图，当蜡烛由图3位置向右移至图4位置时，像也随之向右移动；而当蜡烛由图4位置向左移至图3位置时，像也随之向左移动了.不管如何移动蜡烛，只要成虚像都满足这一规律.因此，成虚像时，物像同向移动.
可见，不论成何种像，这一规律都是适用的.这一点对于物体移动时像的位置判断相当有用.
二、离透镜越远的像越大 即像距越大，像越大.这一点也可以从实、虚两种成像情况来看.
成实像时见图1、图2，图2所成的像离透镜较远，像也较大，而图1所成的像离透镜较近，像就较小.这一现象也可根据相似三角形知识来解释.由几何知识可知，像长/物长=像距/物距.物长一般不变，像长就由像距与物距的比值决定.像距与物距的比值就越大，像就越大，反之，则越小.
成虚像时见图3、图4，图3所成的像离透镜较远，像也较大，而图4所成的像离透镜较近像就较小.无论怎样移动蜡烛，都是距透镜越远的虚像越大.
因此，这一“比例式”对于实像、虚像也都是适用的，它对于物体移动时，像的大小变化判断相当有效而且方便.
在透镜成像的习题中，有很大一部分都是考查物体移动时所成像的位置及大小变化情况的.如果能将上面两点结合使用，许多问题就可以迎刃而解了.
例1在观察凸透镜成像的实验中，把物体从距凸透镜2倍焦距之外，逐渐向凸透镜靠拢的过程中，光屏上所成的像将（ ）.
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
解析题中提到“光屏上所成的像”即实像，故只需考虑物体从距透镜2倍焦距之外向透镜靠拢到1倍焦距以外的情况.既然始终是实像，根据“物像同向移动”可知，物体靠近透镜则像就会远离透镜，又由“离透镜越远的像越大”可知，像一直在变大，故选择A.
例2某凸透镜的焦距为10cm.当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时，下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（ ）.
A.像始终变大 B.像始终变小
C.像先变小后变大 D.像先变大后变小
解析题中只说了从30cm处向透镜处移动，没有其它暗示的条件，所以要考虑整个过程，即先成实像后成虚像两个过程.成实像时，其结果同例1，像是变大的.而当物体移至离透镜10cm时，开始成虚像.成虚像时，像与物体位于凸透镜同侧.由“物像同向移动”可知，物体靠近透镜则像也靠近透镜.再根据“离透镜越远的像越大”可知，逐渐靠近透镜的像在变小.故应选D.
例3拍毕业照时，小红同学发现摄影师在学生前面观察取景.请问：若要把照拍大一些，摄影师可向 （填“前”或“后”）移动，同时伸缩镜头，使镜头离底片 （填“近”或“远”）些.
解析要把照拍大一些，即所成像要大一些.由“离透镜越远的像越大”可知，应增大像距即应让镜头离底片远一些.而像远离透镜，由“物像同向移动”又可知，物体就必须靠近凸透镜即镜头，所以摄影师可向前移动，以缩小学生到镜头的距离.所以答案应填“前”和“远”.
练习
1.在物体沿凸透镜的主光轴由远处向焦点移动的过程中，像距和像的变化规律是（ ）.
A.像距逐渐增大，像也逐渐增大
B.像距逐渐减小，像也逐渐减小
C.像距逐渐增大，像却逐渐减小
D.像距逐渐减小，像却逐渐增大
2.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.
（1）实验过程中,当蜡烛距凸透镜左侧15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是_________cm.
（2）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向______（填“左”或“右”）移到某一位置，才能在光屏上得到倒立、______、清晰的实像.（填“放大”、“缩小”或“等大”）.
参考答案
1.A
2. （1）7.5； （2）左，缩小.
责任编辑/王小兵
除了掌握好“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”等规律，这里再向同学们介绍两点比较实用的规律.
一、物像同向移动 即物体向左移动像也向左移动，物体向右移动像也向右移动.以下就从成实像、成虚像两种情况进行分析.
成实像时如图，当蜡烛由图1位置向右移至图2位置时，像也随之向右移动；而当蜡烛由图2位置向左移至图1位置时，像也随之向左移动了.不管如何移动蜡烛，只要成实像都满足这一规律.因此，成实像时，物像同向移动.
成虚像时如图，当蜡烛由图3位置向右移至图4位置时，像也随之向右移动；而当蜡烛由图4位置向左移至图3位置时，像也随之向左移动了.不管如何移动蜡烛，只要成虚像都满足这一规律.因此，成虚像时，物像同向移动.
可见，不论成何种像，这一规律都是适用的.这一点对于物体移动时像的位置判断相当有用.
二、离透镜越远的像越大 即像距越大，像越大.这一点也可以从实、虚两种成像情况来看.
成实像时见图1、图2，图2所成的像离透镜较远，像也较大，而图1所成的像离透镜较近，像就较小.这一现象也可根据相似三角形知识来解释.由几何知识可知，像长/物长=像距/物距.物长一般不变，像长就由像距与物距的比值决定.像距与物距的比值就越大，像就越大，反之，则越小.
成虚像时见图3、图4，图3所成的像离透镜较远，像也较大，而图4所成的像离透镜较近像就较小.无论怎样移动蜡烛，都是距透镜越远的虚像越大.
因此，这一“比例式”对于实像、虚像也都是适用的，它对于物体移动时，像的大小变化判断相当有效而且方便.
在透镜成像的习题中，有很大一部分都是考查物体移动时所成像的位置及大小变化情况的.如果能将上面两点结合使用，许多问题就可以迎刃而解了.
例1在观察凸透镜成像的实验中，把物体从距凸透镜2倍焦距之外，逐渐向凸透镜靠拢的过程中，光屏上所成的像将（ ）.
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
解析题中提到“光屏上所成的像”即实像，故只需考虑物体从距透镜2倍焦距之外向透镜靠拢到1倍焦距以外的情况.既然始终是实像，根据“物像同向移动”可知，物体靠近透镜则像就会远离透镜，又由“离透镜越远的像越大”可知，像一直在变大，故选择A.
例2某凸透镜的焦距为10cm.当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时，下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（ ）.
A.像始终变大 B.像始终变小
C.像先变小后变大 D.像先变大后变小
解析题中只说了从30cm处向透镜处移动，没有其它暗示的条件，所以要考虑整个过程，即先成实像后成虚像两个过程.成实像时，其结果同例1，像是变大的.而当物体移至离透镜10cm时，开始成虚像.成虚像时，像与物体位于凸透镜同侧.由“物像同向移动”可知，物体靠近透镜则像也靠近透镜.再根据“离透镜越远的像越大”可知，逐渐靠近透镜的像在变小.故应选D.
例3拍毕业照时，小红同学发现摄影师在学生前面观察取景.请问：若要把照拍大一些，摄影师可向 （填“前”或“后”）移动，同时伸缩镜头，使镜头离底片 （填“近”或“远”）些.
解析要把照拍大一些，即所成像要大一些.由“离透镜越远的像越大”可知，应增大像距即应让镜头离底片远一些.而像远离透镜，由“物像同向移动”又可知，物体就必须靠近凸透镜即镜头，所以摄影师可向前移动，以缩小学生到镜头的距离.所以答案应填“前”和“远”.
练习
1.在物体沿凸透镜的主光轴由远处向焦点移动的过程中，像距和像的变化规律是（ ）.
A.像距逐渐增大，像也逐渐增大
B.像距逐渐减小，像也逐渐减小
C.像距逐渐增大，像却逐渐减小
D.像距逐渐减小，像却逐渐增大
2.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.
（1）实验过程中,当蜡烛距凸透镜左侧15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是_________cm.
（2）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向______（填“左”或“右”）移到某一位置，才能在光屏上得到倒立、______、清晰的实像.（填“放大”、“缩小”或“等大”）.
参考答案
1.A
2. （1）7.5； （2）左，缩小.
责任编辑/王小兵