凸透镜成像解疑

雲墨斋主人

有些初二的同学们说，学习光学中的“凸透镜成像规律”时，总是有些问题搞不太懂，导致做此类题时稍微饶点弯就糊涂了。

如果真的出现这种情况，只是因为没做好四个字：“看、做、画、算”！看就是看动画演示；做就是做实验验证；画就是画严格的光路图；算就是利用成像大小算出物距范围、像距范围、焦距范围。

那就需要先复习一下凸透镜成像规律的基本知识，然后结合凸透镜成像光路图、成像实验、动画加深印象，四位一体，全方位解决基本规律。在此基础上，多做各种类型题，然后归纳总结，很快就能掌握住。

初中物理光学知识点主要有“光的直线传播、光的反射规律、光的折射规律、凸透镜成像规律及其应用”。可以说，这些知识点中，“凸透镜成像规律”是初中物理光学知识点中最难的！

我们通过下面这道非常经典的一道中考物理题来研究一下有关凸透镜成像规律的经典八问。

经典第一问：如图甲，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜侧焦距为多少？实验前应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使他们满足什么条件？（此问最简单，最基础。）

第一问答案：焦距为10㎝。三者的中心应该在同一高度！

经典第二问：实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如乙图所示时，在光屏上可以得到一个清晰的什么像？生活中常用这个规律制成什么光学仪器？（对于此问，只要做过实验、画过光路图、看过动画，并且能够理论联系实践，此问应该非常简单。）

第二问答案：由于物距大小为15㎝，在一二倍焦距之间，因此在光屏上成一个清晰的倒立、放大的实像，生活应用仪器是投影仪。

经典第三问：实验过程中，蜡烛越来越短，烛焰的像在光屏上的位置会向什么方向移动？（此问在实验时如果注意观察，或者有意识地去做实验，则不难验证，如果能够彻底理解三个特殊光线中的过光心的光线传播方向不变，从而出现跷跷板效应，也能立刻解决，如果能够看过动画，则一目了然）

第三问答案：由于过光心的光线传播方向不变，因此当物体向下移动时，所成的实像会向上移动，类似的，当物体向左移动时，所成的实像会向右移动。

经典第四问：如丙图，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，结果发现光屏上的像由清晰变得模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是近视镜还是远视镜？（此问乍看好像是初中物理课本中的模拟近视眼与远视眼成因及其纠正的实验的反过程，但是，其实考查的是凸透镜以及凹透镜的作用。只需要画一下光路图立解）

第四问答案：根据此问的第二句话，光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，可知，放上了这幅眼镜后，像距变小，也就是说，此透镜使光的会聚能力更强了，所以，此透镜为凸透镜。



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经典四图八问！这道中考物理题，彻底解决凸透镜成像规律！



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2019-01-25教育达人

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有些初二的同学们说，学习光学中的“凸透镜成像规律”时，总是有些问题搞不太懂，导致做此类题时稍微饶点弯就糊涂了。

如果真的出现这种情况，只是因为没做好四个字：“看、做、画、算”！看就是看动画演示；做就是做实验验证；画就是画严格的光路图；算就是利用成像大小算出物距范围、像距范围、焦距范围。



那就需要先复习一下凸透镜成像规律的基本知识，然后结合凸透镜成像光路图、成像实验、动画加深印象，四位一体，全方位解决基本规律。在此基础上，多做各种类型题，然后归纳总结，很快就能掌握住。

初中物理光学知识点主要有“光的直线传播、光的反射规律、光的折射规律、凸透镜成像规律及其应用”。可以说，这些知识点中，“凸透镜成像规律”是初中物理光学知识点中最难的！

我们通过下面这道非常经典的一道中考物理题来研究一下有关凸透镜成像规律的经典八问。



经典第一问：如图甲，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜侧焦距为多少？实验前应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使他们满足什么条件？（此问最简单，最基础。）

第一问答案：焦距为10㎝。三者的中心应该在同一高度！

经典第二问：实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如乙图所示时，在光屏上可以得到一个清晰的什么像？生活中常用这个规律制成什么光学仪器？（对于此问，只要做过实验、画过光路图、看过动画，并且能够理论联系实践，此问应该非常简单。）

第二问答案：由于物距大小为15㎝，在一二倍焦距之间，因此在光屏上成一个清晰的倒立、放大的实像，生活应用仪器是投影仪。



经典第三问：实验过程中，蜡烛越来越短，烛焰的像在光屏上的位置会向什么方向移动？（此问在实验时如果注意观察，或者有意识地去做实验，则不难验证，如果能够彻底理解三个特殊光线中的过光心的光线传播方向不变，从而出现跷跷板效应，也能立刻解决，如果能够看过动画，则一目了然）

第三问答案：由于过光心的光线传播方向不变，因此当物体向下移动时，所成的实像会向上移动，类似的，当物体向左移动时，所成的实像会向右移动。

经典第四问：如丙图，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，结果发现光屏上的像由清晰变得模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是近视镜还是远视镜？（此问乍看好像是初中物理课本中的模拟近视眼与远视眼成因及其纠正的实验的反过程，但是，其实考查的是凸透镜以及凹透镜的作用。只需要画一下光路图立解）

第四问答案：根据此问的第二句话，光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，可知，放上了这幅眼镜后，像距变小，也就是说，此透镜使光的会聚能力更强了，所以，此透镜为凸透镜。



经典第五问：如图乙所示，光屏上已经呈现清晰的像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜到什么位置时，光屏上能够再次呈现清晰的像？

第五问答案：40㎝处！为什么呢？这里涉及到一个非常经典的结论：当物体经过透镜成实像时，物体和像的位置可以互换，但是像的大小会发生改变，原来放大的实像会变成缩小的实像。

经典第六问：如果将乙图中的蜡烛远离透镜，像在光屏上再次呈现清晰的像，则光屏向什么方向移动？此时所成的像的大小怎么变化？

第六问答案：如果当初仔细观察并记住了凸透镜成像规律的动画，像随着物体移动时的变化情况，那么此问就变得太容易了。此变化情况可以总结为一句口诀：“物远像近像变小”！因此此问的答案是光屏向左移动，所成的像会变小。

经典第七问：如丁图所示，蜡烛不动，把透镜移动到16㎝处，则人眼在什么地方能观察到烛焰的像？

第七问答案：可以读出物距为6㎝，小于焦距，根据凸透镜成像规律，此时成虚像，因此必须从B处观察。

经典第八问：若光屏上已成清晰的像，此时换一个焦距稍小的凸透镜进行实验，则光屏应该向什么方向移动才能成清晰的像？此时成的像比换凸透镜前的像发生了什么变化？

第八问答案：此问其实考查的是画光路图能力，此问的光路图在脑中既可以画出，焦距既然变小，像距必然变小，因此光屏应该向左移动，可以想象一下光路图，可得所成的像变小。

当然，还有很多成像规律题，但是万变不离其宗，只要活学活用凸透镜成像规律，牢记以上方法，则此类题属于送分题。