人教版物理八年级上册：凸透镜成像动态变化图

凸透镜成像动态变化图
凸透镜成像变化多端，原理较复杂，对于同学们来说，理解、应用起来都不是轻而易举的事情。

有很多同学不会根据物距的远近判断像的大小；不会根据物距、像距或像的特点来推算焦距；不能正确掌握凸透镜成像的规律，容易把凸透镜成放大或缩小实像时的像距、物距相混，不能根据凸透镜成像的情况来推算物距、像距，等等。

为了解决这些问题，现用做图法把整个成像规律形象地集中到一具体、活动的物理图示中，能很好地帮助同学们理解成像规律，在解决有关问题时有图可依，有路可循。

作图依据：可利用物体上的一点A发出的射向凸透镜的三条特殊光线来确定它成像的位置。

○1平行于主光轴的光线，折射后经过凸透镜的后焦点。

②通过凸透镜焦点射向凸透镜的光线，折射后平行于主光轴。

③通过光心的光线方向不变。

作图时只要找到上述任意两条光线的交点（或反向延长线的交点）即为像点A＇。

为方便起见，这里采用上述○1和○3两条光线来作图。

当同一物体AB从2倍焦距以外沿主光轴向凸透镜靠近的过程中，从A点发出平行主光轴的光线经透镜折射后通过后焦点，且这条光线的传播方向在物体移动过程中始终不变，然后只要作出从A点发出经过透镜光心的光线，那么这两条光线的交点（或它们反向延长线的交点）就是点A的像，然后整个物体成像的情况就可确定；如图1所示。

图1
从上图中我们可以很明确地概括出以下规律：
（1）三个位置关系：○1成虚像时，物、像居透镜同侧。

②成实物时，物、像分居透镜的异侧。

③u=2f成实像时，物、像间的距离d，最小d=4f。

（2）三个移动关系：①凸透镜成实像时，物近、像远、像变大；物远、像近、像变小。

②凸透镜成虚像时，物近，像近，像变小；物远，像远、像变大。

③物从远处靠近2f处时，物体移动的速度大于像移动的速度；物体从2f处靠近f处时，物体移动的速度小于像移动的速度。

（3）三个成像特点：u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；u＜f成正立、放大的虚像。

例1 如图2所示是对同一个物体拍摄的两张清晰程度相同的照片底片，拍摄这两张照片时照相机的镜头焦距相同，下列说法正确的是（）
A．拍摄a时，相机与物体的距离较大B．拍摄b时，相机与物体的距离较大
C．拍摄a和b时，相机与物体的距离一样大D．无法判断
图2a 图2b
解析照相机成像的原理是u＞2f时，成倒立缩小的实像，因两次成的像a大b小，根据“物近像大、物远像小”的规律可知，相机离a较近、离b较远。

或者根据上述凸透镜成像动态变化图可知，凸透镜成的实像越大，物体离凸透镜就越近，同样可得相机离a较近、离b较远。

例2 老师上课时经常用到投影仪，如图3所示，关于投影仪
的使用，以下做法中合理的是（）
A.投放到屏幕上的画面太靠上时，应增大平面镜与凸透镜的夹
角使画面向下移动
B.若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪靠近屏幕同时将凸透
镜适当向下移动
C.若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕同时将凸透
镜适当向上移动
D.若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动
解析屏幕上的画面太靠上，说明反射角和入射角太大，应使反射角和入射角减小，则应减小平面镜与凸透镜的夹角才能使使画面向下移动，故A错；要使屏幕上的画面大一些，根据“物近像远像变大”的规律可知，应使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动缩小物距。

答案：D。