凸透镜成像规律图解
2009年08月03日星期一 20:15
凸透镜成像规律
物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧
成正立放大的虚像。物距越大，像距越小，虚像越小。
在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏呈接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。
平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。
那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大
脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。
当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚
像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。
当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实
像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。
与凹透镜的区别
一.结构不同
凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成
凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成
二.对光线的作用不同
凸透镜主要对光线起会聚作用
凹透镜主要对光线起发散作用
三.成像性质不同
凸透镜是折射成像凹透镜是折射成像凸透镜是折射成像成的像可以是正、倒；虚、实；
放、缩。起聚光作用凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。
凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小
的虚像，主要用扩大视野。
(1)二倍焦距以外，倒立缩小实像；
一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像；
一倍焦距以内，正立放大虚像；
成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。
(2)
一倍焦距分虚实
两倍焦距分大小
凸透镜成像规律表格物体到透镜的距离u 像的大小像的正倒像的虚实像到透镜的距离v 应
用实例
u是物距 v是像距 f是焦距
u>2f，倒立缩小的实像 2f>v>f 照相机
u=2f, 倒立等大的实像 v=2f
2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机，投影机
u=f 不成像平行光源：探照灯
u 为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。 蜡烛的火焰，凸透镜中心，光屏中心应尽量保持在同一条直线上。 （3）凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f 利用透镜的特殊光线作透镜成像光路： （1）物体处于2倍焦距以外 （2）物体处于2倍焦距和1倍焦距之间 （3）物体处于焦点以内 （4）凹透镜成像光路实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距 以外时，得到倒立、缩小的实像。 该实验就是为了研究证实这个规律。实验中，有下面这个表： 物距 u 像的性质像的位置正立或倒立放大或缩小虚像或实像与物同侧与异侧像距v u>2f 倒立缩小实像异侧 f 距。 f u=f 不成像平行光源：探照灯 u 式： 1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距） 照相机运用的就是凸透镜的成像规律镜头就是一个凸透镜，要照的景物就是物体，胶片就是屏幕照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上胶片上涂有一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就 被记录在胶卷上 至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样物体靠近时，像越来越远，越来越大，最后再同侧成虚像。 物距增大，像距减小，像变小；物距减小，像距增大，像变大。 物近像远像变大，物远像近像变小。 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 总结凸透镜成像规律图表： 凸透镜成像规律的应用: 放大镜： u＜f 正立. 放大. 虚像 投影仪： 2f＞u＞f 倒立. 放大. 实像 照相机： u＞2f 倒立. 缩小. 实像 物距(u)(subject distance） 像距（v)(image distance) 凸透镜成像及应用教案 精品源自英语科 一：知识点梳理 1、透镜：透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。 （1）分类： 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜称为凸透镜。 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜称为凹透镜。 （2）透镜的主光轴和光心 主光轴：透过透镜两侧球面球心的直线叫做主光轴，简称为主轴 光心：主光轴上有个特殊的点，透过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”表示。对于透镜而言，黄新就是透镜的中心。 （3）透镜对光的作用： 凸透镜：对光线有会聚作用。因而人们又把凸透镜称为会聚透镜。 凹透镜：对光线有发散作用。因而人们又把凹透镜称为发散透镜。 2、通过凸透镜的三种特殊光线： （1）平行于主光轴的光线经过凸透镜后经过凸透镜的焦点。 （2）过焦点射向凸透镜的光线经过凸透镜后跟主光轴平行。 （3）射向凸透镜光心的光线经过凸透镜后传播方向不改变。 3、通过凹透镜的三种特殊光线： （1）平行于主光轴的光线经过凹透镜后向外发散，发散光线的反向延长线经过凹透镜的焦点。 （2）射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后跟主光轴平行。 （3）射向凹透镜光心的光线经过凹透镜后传播方向不改变。 4、凸透镜成像规律： 物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小，像距越小，虚像越小。 5、眼睛与视力校正 （1）眼睛结构：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。 （2）眼睛成像原理： 正常人的眼睛：正常人的眼睛既能看清楚进出的物体，也能看清楚远处的物体，是因为正常人的眼睛可以根据物体的远近调节晶状体的弯曲程度，从而改变它的焦距，使物体的像总成在视网膜上。 近视眼：近视眼只能将近处物体成像在视网膜上，而将远处物体成像在视网膜前。应当戴一个焦距合适的凹透镜来矫正。 远视眼：远视眼只能将远处物体成像在视网膜上，而将近处的物体成像在视网膜后。应当戴一个焦距合适的凸透镜来矫正。 成像原理图： （3）眼镜的度数：眼镜的度数等于焦距（焦距以米做单位）的倒数的100倍。6、常用的光学仪器及成像原理： （1）放大镜：放大镜是一个短焦距的凸透镜。成像原理是：当物体位于凸透镜的一倍焦距之内时，成放大、正立的虚像。 （2）照相机：照相机的镜头相当于凸透镜，胶片相当于光屏。成像原理是：当被拍摄景物到镜头的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。 （3）幻灯机和投影仪：当投影片到镜头的距离在大于镜头焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。 （4）光学显微镜： 物镜：成倒立放大的实像。 目镜：成正立放大的虚像。 二：重难点突破 1、凸透镜成像： 例1、物体放在凸透镜前12cm处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的像，当物体距凸透镜8cm时所成的像： （） A. 一定是倒立、放大的实像； B. 可能是倒立、缩小的实像； C. 可能是正立、放大的虚像； D. 可能是正立、等大的虚像。 解析：由凸透镜成像规律可知，当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，即12大于焦距小于二倍焦距，所以该凸透镜的焦距在大于6小于12之间；当物距变为8时，物距可能小于焦距，也可能大于焦距或者正好等于焦距，如果物距小于焦距，成正立放大的虚像，物距等于焦距时不成像，物距大于焦距时并且要小于耳内焦距，成倒立放大的实像。故本题选项C正确。 答案：C 小练习： 1、像的成因有三个：直线传播成像、反射成像和折射成像，所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例：①针孔照相机内所成的像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④幻灯机屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像（） A. 属于实像的是①④ B. 属于虚像的是②③④ C. 属于折射成像的是①③ D. 属于反射成像的是①②⑤ 2、市场上出售一种“人参酒”，在酒瓶中浸着一只人参，你看到的浸没在瓶中的人参 实际上是： A．实物 B．等大的人参的实像 C．放大的人参的实像 D．放大的人参的虚像 答案：1、A 2、D 2、眼睛与实力矫正： 例2、近视眼配戴眼镜的目的是（） A．使进入眼的光线亮度增强 B、为了美观 C．使光线进入眼之前会聚一些 D．使光线进入眼之前发散一些 解析：近视眼是由于晶状体聚光能力过强，使远处物体成像在视网膜前，因而要配戴一个焦距合适的凹透镜来矫正，凹透镜对光线由发散作用，这样光线经过近视眼镜和晶状体的共同作用，能使远处的物体成像在视网膜上。所以选项D正确。 答案：D 小练习： 1、关于远视眼，下列说法中正确的是（） A．一般是由于人年龄增大，睫状体对晶状体的调节能力减弱 B、需要配戴发散用的透镜来矫正 C、来自近处的物体的光将会聚于视网膜上的前方 D．原因是晶状体太厚，或眼球在前后方向太长 2、人眼的晶状体相当于凸透镜，当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是： Ａ．正立、缩小的虚像Ｂ．倒立、缩小的实像 Ｃ．倒立、缩小的虚像Ｄ．正立、缩小的实像 答案：1、A 2、B 3、光学仪器及其应用： 例3|、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像，现要改拍 全身像，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，镜头向后调节解析：根据凸透镜成像原理，要使凸透镜所成的像变大，物体到凸透镜的距离要减小，同时所成像的像距要变大，故应该将照相机靠近该同学，同时使镜头向前伸来增大镜头到胶片的距离。 答案：C 小练习： 1、潜望镜、老花镜、近视镜、汽车的观后镜，依次用的是（）A．凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸面镜 B、平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜C．平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜、D．平面镜、凹透镜、凸透镜、凸透镜 2、显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个 镜，人眼通过显微镜观察物体时，看到的是放大的 像（选填“实”或“虚”） 答案：1、B 2、凸透镜 虚 三：综合练习 一：填空题： 1．我国古代曾有人用冰做成 对着太阳取火，该透镜对光具有 作用。 2．观察凸透镜成像的实验中，在距凸透镜20c ｍ的光屏上得到一个清晰的、与物体等大的像，则该凸透镜的焦距为_________c ｍ。 3、图1中是透过装满水的玻璃瓶看纸上字的情景，看到的 图1 这个玻璃瓶相当于 镜。 4．眼球相当于一个凸透镜，被看见的物体在眼底视网膜上成 （填“正立”或“倒立“）的 （填“实”或“虚”）像。 5．近视眼看不清远处的景物，是因为经过调节晶状体的厚薄后，远处物体的像仍落在视网膜的_____方， 因此，矫正近视眼应配带______透镜。 6、如图2所示，来自远方物体的光，经眼球折光系统折射后成像在A点，根据该光路图，这个人需配戴装有镜的眼镜加以矫正。 图2 图2 A B C 图3 图4 好在干草处，干草有可能燃烧 Ｂ．透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用 Ｃ．起凸透镜作用的应是塑料薄膜 Ｄ．水和塑料薄膜共同起凹透镜作用 2、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像, 现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像（） A.缺少上部分 B.缺少下部分 C.大小变化了 D.像性质不变,只是变暗了 .3、放映幻灯时，想使银幕上出现大的“F”字母，那么幻灯片正确的放法应选择图下的（） 4、“影”是我们日常生活中常见的光现象，如做光学游戏形成的“手影”；剧院放映 的“电影”；湖岸景色在水中形成的“倒影”；春游时留下美好记忆的照片“摄影”等， 以下列出“影”与物理知识对应关系不正确的是： A．手影——光的直线传播 B．倒影——平面镜成像 C．电影——凸透镜成像 D．摄影——光的反射 5．有些老年人在看书和看报时，需戴上老花镜，而他们看较远处的物体时却要将老花镜摘下来，这是因为： A．不习惯 B．为了爱护眼睛 C．远处景物通过老花镜更看不清 D．以上说法都不对 6、给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像，若“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件一下应将光屏（） A、靠近透镜 B、远离透镜 C、靠近透镜或远离透镜都可以 D、保持在原来位置 A. 光屏上能呈现一个缩小的清晰的像 B. 光屏上能呈现一个放大的清晰的像 C. 调节光屏远离透镜时，光屏上才能呈现清晰的像 D. 调节光屏移近透镜时，光屏上才能呈现清晰的像 9、一凸透镜的焦距是8cm，当物体距焦点5 cm时，则物体的成像情况是（） A、一定能用光屏接收到 B、一定成放大的虚像 C、一定成放大的实像 D、可能成放大的实像，也可能成放大的虚像 10、下列说法中，不正确的是（） A、眼睛能看到实像，也能看到虚像 B、可用光屏显示的像一定是实像 C、光的折射产生的像都是虚像 D、平面镜中的像都是虚像 三：实验探究题 1、某同学做“凸透镜成像”实验． (1)先把凸透镜正对阳光，在镜后10cｍ处的纸上看到了一个亮点，他这样做的目的是___________________________，得出的结论是：___________________； 图5 图6 (2) 如图5所示为实验时光屏、蜡烛、凸透镜在光具座的位置：若a是蜡烛，则b是 ___________，c是__________。为了使蜡烛烛焰的像成在光屏中间，应调整这三者的高度，使它们的中心大致在_________________； (3)如图6是某同学的实验装置，由图可看出，装置中的错误有：_____________ __________________．若调整后恰能在光屏上得到一个清晰的像，则由图可知物距为_______cｍ，像距为_________cｍ．所成的像为__________、 ___________的_________像(已知刻度尺上每一小格值为5cｍ)． 2、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图7所示。a、b、 c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。（l）在a、b、c、d、e这五个点中： ①把烛焰放在________点上，可以成正立、放大的虚像。 ②把烛焰放在________点上，所成的像最小。 ③把烛焰放在________点上是属于照相机原理。 ④把烛焰放在________点上是属于投影仪原理。 图7 （2）小字做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如下图（甲）所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图下（乙）所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图16（丙）中的哪一个？ （） 参考答案： 一：填空题： 1、凸透镜会聚 2、10 3、虚凹透镜 4、倒立实像 5、前凹透镜 6、凸透镜 7、凸透镜 C A 8、倒立缩小实像 9、10cm 10cm到20cm 10、放大镜显微镜望远镜 二：选这条： 1、A 2、D 3、B 4、D 5、C 6、A 7、A 8、B 9、D 10、C 三：试验探究题 1、（1）为了测出焦距焦距是10cm （2）凸透镜光屏同一高度上（3）凸透镜偏低了（或其它正确说法） 15 30 倒立放大实 2、（1） e a a\b c\d (2) D “靠近”，则对光线起会 ）平行于主光轴的光线，经折射后过透镜焦点。 像清晰 五. 凸透镜成像规律：说明几点： ① 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点，时不成像，成实像，成虚像。 f u =f u >f u <② 二倍焦距处是像大小的分界点，时，成等大实像，时，成缩小的实像， f u 2=f u 2>时，成放大实像或放大虚像。 ③ 成实像特点：成实像时，物、像在镜的两侧 f u 2<且倒立，同时，，像变小，，像变大，物像移动方向一致。 ④ 成虚 ↑u ↓v ↑↓v u 像的特点：成虚像时，物、像在镜同侧，且正立、放大，同时，，像变大， ↑↑v u 像变小，像物移动方向也一致。 ↓↓v u ⑤ 成实像时，物、像距离最小值为4倍焦距（即）。 f 4口诀：一焦分虚实，分正倒；二焦分大小；物近（与焦点的距离）像远大，物远（与焦点 的距离）像近小；实像异侧倒，虚像同侧正；像距大（于物距）像放大，像距小（于物距） 像缩小。 例7: 将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm 处，在透镜另一侧的光屏上得到清晰等 大的像。若把蜡烛从原来的位置向此透镜方向移动20cm ，则此时蜡烛经该透镜所成的像是 （ ） A ．放大的虚像 B ．等大的虚像 C ．缩小 的实像 D ．缩小的虚像 例8、关于实像和虚像，下列说法正确的是： ( ) A 、实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接 B 、实像是光的折射形成的，虚像是光的反射形成的 C 、实像是实际光线会聚而成的，虚像是光线反向延长线会聚而成的 D 、实像是实 际存在的像，虚像是实际不存在的像，是人的幻觉形成的 六、对凸透镜成像规律的科学探究题 例9： 在做“探究凸透镜成像”的实验中： （1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm 处，屏上呈现出最 小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm ； （2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图7所示，若要使烛焰成像在 光屏中心，只调节光屏，应将光屏向__________（填“上”、“下”）调节； （3）若将烛焰移至距凸透镜15cm 处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_______清晰 的实像，_______就是应用这一原理制成的（填“照相机”、 “幻灯机”或“放大镜”）。 巩固练习： 1.如图8所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射 向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（ ） A.仍然平行 B.会聚 C.发散 D.无法确定 2.一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中正确的是（ ）A.一定是平行光束 B.一定是会聚光束 C.折射光束比原来的光束会聚一些 D.一定是发散光束 凸凹透镜成像规律光路图总结 实像可用承接物接收到，虚像承接不到，只能眼睛看到。 一、透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 光心：透镜的几何中心 *三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线 通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 二、凸透镜成像规律 1、u>2f 2、u=2f f u2 v , = 2= >，f < v f 2< f f u2 在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像 3、2f>u>f 4、u=f f v f u f 2,2><< 5、u 凸凹透镜成像规律光路图总结 一、透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 光心：透镜的几何中心 *三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 二、凸透镜成像规律 1、u>2f 2、u=2f f v f f u2 2< < >，f v f u2 , 2= = 在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像3、2f>u>f 4、u=f f v f u f2 , 2> < < f v f u f2 , 2> < < 在异侧成倒立、放大的实像 f u=不成像 5、u 初中物理知识：凸透镜成像规律八种记忆方法 一、作图成像法 光学作图，是掌握光学内容的有效途径之一。因此，凸透镜成像规律完全可以利用三条特殊光线中的两条，而找到像点，这种方法适用于基础较好的学生，也可以作为实验后，强化知识的一种补充，也可以为那些要参加各种物理竞赛的学生，作为知识的一种拓宽。方法是过物体上的一点，画出三条特殊光线中的任意两条，然后找到光线通过凸透镜后相交的点，或者光线的反向延长线的交点，就是物体上该点的像点。再根据物体与主光轴的垂直关系，画出像也与主光轴垂直，就可以画出虚实像。还可以借此介绍虚实像。 本文列举两种利用作图法探究成像规律，作图在下： 两条光线：(1)过光心的光线方向不变；(2)平行于主光轴光线通过焦点。 这种方法适合学习能力较好的学生，初二学生接受起来可能有些困难，可以在初三第一轮复习时，帮助学生记忆，减轻复习时的学生的记忆压力。 二、光路可逆法 光路可逆性是光学的一个重要知识点，学生对这个知识也是记忆犹新。具体方法是先根 据作图法作出一种成像规律的图后，提醒学生从光路可逆性来考虑问题，把作出来的图，从反面看一下，又是什么成像规律这样所有的成像规律，就可以从光路可逆性来记住规律。下图中就是利用光路可逆性，完成两个成像规律！ 这种方法理解层次较高，学生理解起来也很难，可以作为新课以后的辅助练习。 三、童话故事记忆法 一个天气晴朗、阳光明媚的冬天，唐僧师徒一行四人，为取真经，他们继续向西方徒步前行。他们来到一个山洞中休息吃饭。山洞前有一个大的冰山，冰山中间厚、边缘薄。孙悟空到外面弄了一些吃的回到山洞前，他看到冰山后面的山洞里，也有一只倒立、缩小的孙悟空，他以为是妖精，又来吃唐僧的肉了，连忙拿出金箍棒，准备降服妖精。这时，冰山后的孙悟空也拿出小金箍棒。孙悟空连忙向前冲去，准备与之决斗。这时，孙悟空发现，妖精好像怕自己似的，连忙向远处逃去，而且变得很大，但还是倒立的。孙悟空大声呼道：“妖精，哪里逃”忙连翻几个筋斗，但有冰山挡着，翻到冰山前时，山洞中的“妖精”没有了！ 这时，在山洞中刚睡着的猪八戒被孙悟空的叫声惊醒了，连忙从山洞中出来叫道：“猴哥，哪里有妖精”出来一看，看到冰山外有一个身材魁梧的孙悟空，哈哈大笑到：“猴哥，你又在变戏法哄人了，让我来教训你一下！”连忙拾起钯子，向孙悟空打去，没打到孙悟空，把冰山打碎了，孙悟空又变成了原来一样大小！同学们，你们知道他们师哥俩分别看到了什么吗同学们，谁能把刚才的故事重述一遍 光路图解析凸透镜成像规律教案 ★设计理念★ 凸透镜成像的规律是是光学部分重点和难点，此部分内容的同样是八年级物理的重点和难点。掌握了成像规律，学生就能对照相机、投影仪、放大镜成像特点进一步了解，达到牢固掌握所学知识及灵活应用知识解决实际问题的目的。凸透镜成像规律的学习一般是通过实验得出相应规律的。有不少同学对这一规律的理解有一定的难度，大部分同学以背的方式强记住了成像规律，时间长了容易遗忘。其实只要同学们理解了凸透镜成像的实质是光经过凸透镜折射后，折射光线正向（反向）相交而形成的，那么通过从物体的某一点发出的两条特殊光线的光路图，就可以很容易找到这一点经凸透镜所成的像。本课通过运用凸透镜三条特殊光线作图的方法来分析凸透镜成像的规律。 ★教学目标★ 1．知识与技能 熟练记住凸透镜成像规律，进一步理解凸透镜所成像性质与物距的关系，能应用光路图理解凸透镜成像规律。 2．过程和方法 通过作图，加深对成像大小、倒正、虚实的理解。 3．情感、态度与价值观 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理，勇于探究日常用品中的科学原理。乐于参与观察、试验、制作等科学实践。 ★教学过程★ 本节微课我们学习用光路图来解析凸透镜成像的规律： 在这里要运用到三条特殊的光线，它们是：①平行于主光轴的入射光线折射后过焦点； ②过焦点的入射光线折射后平行于主光轴；③经过光心的光线不改变传播方向。下面我们将应用这三条光线中的任意两条来解析凸透镜成像的规律。 当物距大于两倍焦距时，物体上平行于主光轴的光线通过凸透镜后经过另一侧的焦点，通过光心的光线传播方向不发生改变，这两条光线的交点就是物体所对应的像点。这个像是实际光线会聚而成的，所以是实像。可以发现此时像距大于一倍焦距小于两倍焦距，所成像为倒立、缩小的实像。减小物距，可以看出像距增大但仍在一倍焦距与两倍焦距之间，所成像变大但仍是倒立、缩小的实像。由此可以看出当物距大于两倍焦距时，像距大于一倍焦距 凸透镜成像的规律（作图法） 一倍焦距分虚实、倒正；二倍焦距分大小。 实像：物近像远像变大；虚像：物近像近像变小 照相机 放大镜 投影仪 探照灯 测焦距 1、如图所示，调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置，都能得到清晰的 像，其中在光屏上成倒立缩小实像的是图_____，在光屏上成倒立 放大实像的是图_____，成虚像的是图_____。 2、在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在___________，若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么： (1)把烛焰放在______点，屏上出现的像最小。 (2)把烛焰放在______点，屏上出现的像最大。 (3)把烛焰放在_________点，屏上无烛焰的像。 (4)如果把烛焰从a点移到c点，则像到透镜的 距离______，像________。(均选填“变大”或“不 变”) 3、在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上。如图所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在50 cm 处。 (1)将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰 的像，应将光屏向_______(选填“左”或“右”)移动。 次数 1 2 3 4 5 6 物距/cm 40 35 30 25 20 15 像距/cm 13.5 14 15 16.7 20 30 ①在1～4次实验中，所成的像为倒立、_________的实像。 ②第6次的像比第5次的_______(选填“大”或“小”)。 (3)将蜡烛放在C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向_______ (选填“左”或“右”)移动。 4、黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结，其中正确的是( ) ①缩小的都是实像，放大的都是虚像；②实像都是倒立的，虚像都是正立的；③缩小的像都是倒立的，放大的像都是正立的；④实像和物体在凸透镜的两侧，虚像和物体在凸透镜的同侧 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 5、如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。 我 的 反 思 一、凸透镜成像规律 作图：三条特殊光线 (1)与主光轴平行光线折射后过焦点 (2)过光心的光线方向不变 (3)过焦点的光线折射后平行于主光轴 1.成实像时，像与物的位置关系：上下互换，左右互换。这就意味着像和物的移动方向是相反的，物体向上移动，像就向下移动，物体向左移动，像就向右移动。 所以如果屏上的像在左上角，要把像移到光屏的中央，就要让像向右下移，而要让像向右下移，蜡烛就要向相反方向：左上移动即可。 成虚像时，像与物的形状一样，大小不同。 2.实像都是倒立的，与物体在透镜两侧，在主光轴两侧。 虚像都是正立的，与物体在透镜同侧，在主光轴同侧。 注意：这里面所说的倒立和正立是相对实物而言的。 3.一倍焦距处是实像与虚像的分界点，即u>f成实像；u 相同点：都可以用眼睛看到，也都可以拍照。 不同点：实像可用光屏承接，虚像不能；实像是实际光线交点，虚像是某一点发出的光射到平面镜或凸透镜上，反射光线或折射光线反向延长线的交点。 10.物体与像运动方向相同。 11.成实像时：u>v 倒立缩小实像；u=v 倒立等大实像；u 凸透镜成像的规律 复习旧知： 1：结合所学知识，完成光路图和以下问题： 通过凸透镜光心的光线，经凸透镜后。（2）.平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后。（3）.从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后。2：实像和虚像 （1）.实像：而形成的。 （2）.虚像：而形成的。 3：概念 （1）.物距：的距离，叫物距，用字母表示。（2）.像距：的距离，叫像距，用字母表示。（3）.焦距：的距离，叫焦距，用字母表示。（1） 物距满足u>2f，像距满足f 物距满足，像距满足，像的特点，，，像物侧。 1 2 （1）像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ （2）像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？ （3）像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ 练习： 1.关于实像和虚像，下列说法正确的是__________。 A实像能用光屏接到，虚像不能 B虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼，实像则相反。 C实像一定是由光的折射现象形成的，虚像一定是由光的反射现象形成的。 D实像有放大的，也有缩小的，而虚像都是放大的。 2.发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移动时，在凸透镜另一侧光屏得到的像，像距和像的大小的变化情况是___________ A像距变大、像变大B像距不变、像变小C像距变小、像变小D像距变大、像变小。 3.用放大镜来观察物体，必须把物体放在_____________。 A透镜的一倍焦距以内B像距的2倍焦距处 C透镜的焦点与2倍焦距点之间D透镜的2倍焦距以外的地方。 凸透镜成像规律（用作图方式理解） 注意： 1、画两条特殊光线：一条平行于主光轴，经凸透镜后折射经过焦点；一条经过光心，过凸透镜 后传播方向不改变。两光线的交点就是所成的像，不相交则不成像。 2、实像能用光屏承接；虚像不能用光屏承接，一般由反射光线（平面成的虚像）或折射光线（凸 透镜成的虚像）的反向延长线相交而成。 1、物距(u)大于2倍焦距时 规律：物距(u)大于2倍焦距时，像距(v)大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立缩小的实像。 应用：照相机、眼睛、摄像机都是根据这个原理工作的。 2、物距(u)等于2倍焦距时 规律：物距(u)等于2倍焦距时，像距(v)等于2倍焦距，成倒立等大的实像。 应用：利用凸透镜成倒立等大的实像，测焦距f=u／2=v／2 3、物距(u)大于1倍焦距小于2倍焦距时 规律：像距（v）大于2倍焦距，成倒立放大的实像 应用：幻灯机、投影仪、电影放映机都是根据这个原理工作的。 5、物距小于1倍焦距时 规律：物距小于1倍焦距时，成正立放大的实虚像。 应用：放大镜，利用放大镜看物体，若想使看到的像更大些，物体靠近焦点位置。 凸透镜成像规律 1.物在：二倍焦距以外，成倒立缩小实像；二倍焦距处，成倒立等大实像 ;一 倍焦距到二倍焦距，成倒立放大实像； 一倍焦距处，不成像;一倍焦距以内，成正立放大虚像； 成实像时物和像在凸透镜异侧，成虚像时物和像在凸透镜同侧 蜡烛，凸透镜，光屏应尽量保持在等高且在同一条直线上。 透镜成像满足透镜成像公式：(只作了解) 1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）（异侧时要带上正负号） 物体靠近凸透镜过程中［2F外→F)，像距越来越远，像越来越大，最后靠到一倍焦距以内成虚像。 物体远离凸透镜过程中（O→2F外］，像距越来越小，像越来越大。 凹透镜成像规律 当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧； 当物体为虚物，很复杂，故在此不介绍。 凹透镜与凸透镜的区别 一.对光线的作用 凸透镜主要对光线起会聚作用 凹透镜主要对光线起发散作用 三.成像性质 凸透镜是折射成像，成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩，起聚光作用凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像，起散光作用 凸透镜是折射成像 面镜是反射成像 初中物理凸透镜成像规 律专题练习【最全分 类】 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1、照相时，底片上所成的像是、、。镜头离被照物体距离较，物体距镜头的距离底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远，底片上成的像就越 （最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。） 2、投影仪的镜头相当于一个 ,来自图案的光经过这个透镜成一个像。在经 过，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被，物体和物体经过透镜所成的像在透镜的侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是，成缩小像的 是，成倒立像的是，成正立像的是，成像能用光屏接到的是。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1、照相时，被照物体离照相机镜头的距离较，范围是底片上所成的像是、、。像所在的范围是。（三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断）1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是、、 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性 是、、，判断的依据 是。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的性质、、，此时成像为成像原理。 当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮 凸透镜成像规律一、知识要点 透镜种类 物的位置 （物距u） 像的位置 (相距v) 像的性质应用 凸透镜 u→∞v f →与物异侧焦点附近，实像望远镜的物镜2 u f >2f v f >>与物异侧倒立、缩小、实像照相机 2 u f =2 v f =与物异侧倒立、等大、实像精确测焦距 2 f u f <<2 v f >与物异侧倒立、放大、实像幻灯机u f =不能成像得到平行光 u f <与物同侧正立、放大、虚像放大镜 (1)一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小; (2）物近像远像变大（实像），物近像近像变小（虚像）; 3、凸透镜成像实验： （1）器材：光具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴; （2）调节：烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度(目的:使像完整地成在光屏中央); （3）移动光屏，在光屏上都找不到像的可能原因： ①蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度 ②蜡烛放在了一倍焦距内 ③光具座不够长 （4）凸透镜破了一块(或遮住一部分）的后果;不影响像的完整性,像会变暗； （5）使光屏上的像变大或变小的方法：物近像远像变大。 4、照相机、投影仪、放大镜的成像特点: （1)照相机:利用凸透镜成缩小的实像的原理工作,被照景物离照相机的距离应大于照相机镜头的二倍焦距；像成在胶片上,胶片离镜头的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间。要想使胶片上的人像大些，人离照相机的距离要近些,同时胶片离镜头的距离要调大些。 (2)投影仪:利用凸透镜成放大的实像的原理工作。投影片（或幻灯片)上 的图像是物,投影片(或幻灯片)离镜头的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间； 像成在屏幕上，屏幕离投影仪（或幻灯机)的距离应大于二倍焦距。 （3）放大镜:利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理工作。被观察的物体 离放大镜的距离必须小于焦距,才能看到物体正立、放大的虚像。 （4）望远镜、显微镜也利用了凸透镜成像的原理。 ５、眼睛 人的眼睛是一个高精度的光学器官，相当于一个可以自动调焦的照相机，其中角膜和晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。人眼靠调节晶状体的厚度来获得清晰的像。 6、近视眼、远视眼及其矫正。 二、易错题精选 凸透镜成像规律 1．如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（） 其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变大．透镜的焦距是（） A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm 3．如下中图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是（）A．0.1m B．0.2m C．0.3m D．0.5m 4．两个完全相同的凸透镜L1、L2如下右图放置，其中AO1=O1B=BO2，过A点的一条光线经L1折射后按如图方向到达L2，则关于该光线再经L2折射后的去向，以下判断正确的是（） A．过L2的二倍焦距点B．过L2的焦点 C．平行于L2的主光轴D．过L2的二倍焦距以外的点 5．小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的是（） A．将凸透镜往上移B．将光屏往下移C．将蜡烛往上移D．将蜡烛往下移6．“五?四”青年节那天，学校请来摄影师给我们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几位同学没有进入取 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20cm B．一定在10cm到16cm之间 C．一定小于8cm D．一定在8cm到10cm之间 8．在探究凸透镜成像实验中： （1）如图甲，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向_________（上/下）调整． （2）若凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、_________的实像；当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向_________（左 /右）移． （3）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前 （如图乙），要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向 _________（左/右）移． 透镜成像光路图 1.如图所示，画出通过透镜的折射光线． 2.在图中，画出入射光线。 3.凸透镜对光线具有会聚作用，请完成下面平行光线经凸透镜折射后的光路. 4.完成甲乙两图中的光路图. . F F O F F O F F F F F F 甲 乙 F F F F 甲 乙 o F F o F F 6.如图所示，画出光线ab和Oc通过透镜前后的完整光路. 7.请在图的方框内画出合适的透镜。 8.请画出图中入射光线经过凹透镜后的折射光线 9.如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上。请在图中画出射向凸透镜这束 入射光和经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数. 10.如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点．请画出图中光线 F F F F Ｆ Ｆ 30° 60 ° Ｆ Ｆ 30 °O F O F 11.根据图中的入射光线画出相应的折射光线． 12.如图所示，SA、SB是光源S发出的两条光线．其中SA平行于主光轴，SB过左焦点，请 画出这两条光线通过凸透镜后出射光线（注意标出箭头方向）. 13.如图所示，画出光线通过透镜后的光路图. 14.请在图中画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线. 15.图中L为凸透镜，MN为其主光轴，D为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A'B’，试 用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置. 16.完成如图所示的光路. 17.在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线. 18.如图，竖直放置的凸透镜，F为它的焦点，a为沿水平方向射向凸透镜的光线，b为通过 焦点的光线。请你画出凸透镜的主光轴及a、b经凸透镜的折射光线. 19.完成如图所示透镜的光路图. 20.入射光线和出射光线如图所示，可知方框内的光学元件对光有_______作用，请将该元件 画在方框内． 1、物距(u)大于2 倍焦距时 应用：照相机、眼睛、摄像机都是根据这个原理工作的。 规律：物距(u)等于 2 倍焦距时，像距(v)等于 2 倍焦距，成倒立等大的实像。 应用：利用凸透镜成倒立等大的实像，测焦距f=u／2=v／2 3、物距（u）大于1 倍焦距小于2 倍焦距时 规律：像距（v）大于 2 倍焦距，成倒立放大的实像应用：幻灯机、投影仪、电影放映机都是根据这个原理工作的。 规律：物距（u）等于 1 倍焦距时，不成像 5、物距小于1 倍焦距时 规律：物距小于 1 倍焦距时，成正立放大的实虚像。应用：放大镜，利用放大镜看物体，若想使看到的像更大些，物体靠近焦点位置。 凸透镜成像规律 1. 物在：二倍焦距以外，成倒立缩小实像；二倍焦距处，成倒立等大实像 ;一倍焦距到二倍焦 距，成倒立放大实像； 一倍焦距处，不成像;一倍焦距以内，成正立放大虚像； 成实像时物和像在凸透镜异侧，成虚像时物和像在凸透镜同侧2.小 蜡烛，凸透镜，光屏应尽量保持在等高且在同一条直线上。 透镜成像满足透镜成像公式：（只作了解） 1/u（物距）+1/v （像距）=1/f （透镜焦距）（异侧时要带上正负号） 物体靠近凸透镜过程中［2F 外→F），像距越来越远，像越来越大，最后靠到一倍焦距以内成虚像。 物体远离凸透镜过程中（O→2F 外］，像距越来越小，像越来越大。凹透镜成像规律当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧；当物体为虚物，很复杂，故在此不介绍。凹透镜与凸透镜的区别 一 . 对光线的作用 凸透镜主要对光线起会聚作用凹透镜主要对光线起发散作用三.成像性质 凸透镜是折射成像，成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩，起聚光作用凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像，起散光作用 凸透镜是折射成像面镜是反射成像 专题突破(六) [ 1．[2019·延庆一模]在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)由图Z6－2甲可知，该凸透镜的焦距是______cm。 (2)实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意将__________(选填“凸透镜”“蜡烛”或“光屏”)摆放在另外两个元件的中间。 (3)如图乙所示，若想在光屏上(光屏未画出)得到烛焰清晰放大的实像，则蜡烛应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的________位置。 (4)通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机________(选填“靠近”或“远离”)被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面。 (5)小明进一步学习知道了眼球的成像原理。一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜________(选填“前”或“后”)，这就是近视眼，矫正方法是戴一副由________(选填“凸”或“凹”)透镜片做的眼镜。 2．[2015·西城二模]科技小组的同学们要利用凸透镜、小纸盒和小纸筒制作简易照相机。 (1)小组同学们准备了多种尺寸的小纸盒和小纸筒，实验室中有材质相同、口径相近的A、B两种凸透镜(如图Z6－3所示)，它们的焦距分别约是10 cm和30 cm。为保证照相机体积小巧，应选择透镜________(选填“A”或“B”)做照相机的镜头。 Z6－ (2)制作好的照相机在使用时，务必保证被拍摄的物体到镜头的距离至少大于________cm。 (3)如果镜头到相机底板(成像位置)的距离可以调节，在拍摄较远的物体后，再拍摄较近的物体，为保证成像清晰，应该________(选填“增大”或“减小”)镜头到相机底板的距离。 3．[2015·通州二模]小明用如图Z6－4所示的装置探究凸透镜成像规律，其中凸透镜的焦距为15 cm。小明把凸透镜固定在50 cm的位置不动，蜡烛放在图中位置时，移动光屏，当光屏上出现烛焰清晰的像，则该像是倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像。实验中如果小明把蜡烛向右移动10 cm，移动光屏，当屏上再次出现烛焰清晰的像，此时的像是________(选填“放大”或“缩小”)的实像，__________(选填“放大镜” 4．[2015·东城一模]如图Z6－5所示，小晶在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将焦距f＝15 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到光具座上20 cm刻度线处，将光屏向________(选填“左”或“右”)移动，在光屏上观察到烛焰清晰________(选填“正立”或“倒立”)的像A；然后将蜡烛向左移动到光具座上10 cm刻度线处，将光屏向________(选填“左”或“右”)移动，在光屏上观察到烛焰清晰的像B，像B比像 凸透镜成像规律图解 2009年08月03日星期一 20:15 凸透镜成像规律 物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧 成正立放大的虚像。物距越大，像距越小，虚像越小。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏呈接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。 平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。 那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大 脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。 当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚 像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实 1 凸凹透镜成像规律光路图总结 一、透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 光心：透镜的几何中心 *三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 二、凸透镜成像规律 1、u>2f 2、u=2f f v f f u2 2< < >，f v f u2 , 2= = 在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像3、2f>u>f 4、u=f f v f u f2 , 2> < < f v f u f2 , 2> < < 在异侧成倒立、放大的实像 f u=不成像 2 5、u 初二物理凸透镜成像规律 解题技巧 Prepared on 24 November 2020 凸透镜成像规律——没什么比确定位置更重要的了 一判断成像情况的方法： 1.确定物体在哪一侧（通过物距判断成像情况） 2.确定光屏在哪里谁是接收者（通过像距判断成像情况） 3.做一个比大小：判断物距与像距的大小关系从而确定物体与像的大致位置！不需要精确 当U>V 时思考何时会出现这样的情况脑中要呈现出凸透镜成像的实验图！回想发现当蜡烛（即物体）在 2F之外时 U会大于V ——判断出此时成的是倒立缩小的像。 练一练：当U 物理凸透镜成像原理及归率目标认知： 学习目标： 1.理解凸透镜的成像规律。 2.能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。 3.通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。 4.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 学习重点： 1、理解凸透镜的成像规律； 2、会应用凸透镜的成像规律解决实际问题。 学习难点： 凸透镜成像规律的探究和总结过程。 知识要点梳理： 探究凸透镜成像规律： 实验：从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。 1、调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）； 2、调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。 物距（u） 像的性质像距 (v) 应用倒正实虚放大或缩小 u＞2f 倒立实像缩小f＜v＜2f 照相机 u=2f 倒立实像等大v=2f 特点：实像大小转折点f＜u＜2f 倒立实像放大v＞2f 幻灯机u=f 不成像特点：像的虚实转折点u＜f 正立放大虚像v＞u 放大镜 规律方法指导: 一、要解决凸透镜成像问题，同学们要弄清以下几个问题： 1.跟主光轴平行的光线，经过凸透镜折射后通过焦点； 2.通过焦点的光线，经凸透镜折射后跟主光轴平行； 3.通过光心的光线，经过凸透镜折射后方向不变。 现在，我们利用这三条光线完成凸透镜成像规律作图，作法： ①画一直线表示主光轴； ②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和 2倍焦距的位置； ③物体分别放三个位置（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）； ④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线.； ⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出； ⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点； ⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像； ⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜的同侧； ⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的像为虚像，如图所示: 二、凸透镜成像规律口决记忆法： 口诀一： 一焦（点）分虚实，二焦（距）分大小；成虚像时：物近像近像变小；成实像时：物近像远像变大。 口诀二： 物远实像小而近，物近实像大而远， 如果物放焦点内，正立放大虚像现； 幻灯放像像好大，物处一焦二焦间， 相机缩你小不点，物处二倍焦距外。 口诀三： 凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大； 二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大； 若是物放焦点内，像物同侧虚像大； 一条规律记在心，物近像远像变大。 注1：为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 注2：照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。 三、放大倍数： κ =初中阶段不必掌握，但应知道：①、当ν＞μ时，成放大的像；②、当物体位于凸 透镜一倍焦距以内时，物体越靠近焦点，所成的虚像越大。 经典例题透析: 凸透镜的应用 1、在使用照相机时，下列做法中正确的是 A.拍摄远景时，应当将镜头向前伸 B.拍摄近景时，应当将镜头向前伸 C.阴天拍摄景物时，应当把光圈的数值调小 D.阴天拍摄景物时，应当缩小光圈凸透镜成像规律练习题全
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