凸透镜成像规律的运用

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学习凸透镜的成像规律时，很多同学容易记错物距、像距的范围及像的大小变化.为帮助同学们理解和记忆，现将凸透镜成像的规律总结如下.

物距分为三个区域、两个分界点.三个区域即一倍焦距以内（u＜f）、一倍焦距到二倍焦距之间（f＜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（2f）.

凸透镜的成像规律可概括为“五条规律、两个特殊点”.

1.五条规律

（1）一倍焦距内外定虚实.

（2）二倍焦距内外定大小.

（3）实像都倒立，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，物距变小，像和像距都变大，物距变大，像和像距都变小；成虚像时，物距变小，像和像距都变小，物距变大，像和像距都变大.这一规律可简记为：实像物小像大，虚像物小像也小.

2.两个特殊点

（1）物在焦点（f）处不成像.

（2）物在二倍焦距点（2f）处成等大、倒立的实像.

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10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm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：根据题意可知f=10cm，u=15cm.因为f

例2将蜡烛放在距凸透镜20cm处，在凸透镜另一侧的光屏上得到放大的像，若把蜡烛向透镜方向移动8cm，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：根据题意可知u=20cm.因为物体在光屏上成放大的实像，根据凸透镜的成像规律可知物距大于焦距、小于二倍焦距，即10cm＜f＜20cm.当把蜡烛向透镜方向移动8cm时，u′=12cm，可知u′＜2f，即可确定所成的像一定是放大的.故选B.

例3小明同学用焦距为10cm的放大镜查看地图，地图与放大镜的距离应该______（填“大于”、“小于”或“等于”）10cm.而当摄影师给全班同学照完集体像后，又接着给一个同学照半身像时，则应该______（填“增大”或“减小”）照相机镜头和这个同学的距离.

解析：用放大镜查看地图，所成的应该是正立、放大的像，根据凸透镜成像规律可知，凡是正立的像都是虚像，则物体应在一倍焦距以内，即u＜f，故u＜10cm.填“小于”.

照相机所成的是实像.照集体像时，每个人的像很小，而给一个同学照半身像时，这个同学的像较大.根据成像规律可知，成实像时，物距变小，像和像距变大，所以应该减小照相机镜头和这个同学的距离.填“减小”.

[练习]

1.物体距凸透镜20cm时，在光屏上成等大的像，则物体距凸透镜8cm时，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

2.在做凸透镜成像的实验中，烛焰到透镜的距离为20cm时，在凸透镜另一侧光屏上观察到一个缩小的像；如果烛焰距离透镜15cm，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

（答案：1.D 2.C）