凸透镜成像规律应用

知识点一、凸透镜成像规律12它们都是利用凸透镜成像规律制成的。

弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。

要点诠释：1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。

（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距与像距的大小。

3、当物距小于像距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到一个清晰的像，此时应去掉光屏，让眼睛在光屏另一侧透过凸透镜观察火焰的像的情况。

4、总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。

”（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。

（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。

（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。

（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。

知识点二、凸透镜成像光路图1、成倒立缩小实像时，物距2>>如下图所示：>，像距2f v fu f2、成倒立放大实像时，物距2f u f>如下图所示：v f>>，像距23、成正立放大实像时，物距u f 如下图所示：要点诠释：1、凸透镜成像规律口决记忆法（一）： 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。

2、凸透镜成像规律口决记忆法（二）：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。

专题1：凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律及应用是初中物理中重难点之一，也是各省市中考必考考点之一。

凸透镜考查较为难些，有时还以多选的形式出现，综合考查整章内容，具有较高的选拔功能。

一、凸透镜成像规律：1、 凸透镜静态成像规律物距(u)u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f 像距(v)f<v<2f v=2f v>2f 不成像 v>u 正倒倒立 倒立 倒立 正立 大小缩小 等大 放大 放大 虚实实像 实像 实像 虚像 应用照相机、摄像机测焦距 幻灯机、电影机、投影仪 强光聚焦手电筒、平行光线 放大镜 特点二倍焦距分大小 一倍焦距分虚实 物像位置关系物像异侧 物像异侧 物像异侧 物像同侧 成像作图 也可以结合下图记忆：2、凸透镜成像动态规律：（1）透镜位置不变，移动蜡烛、光屏：①成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小）：蜡烛越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，蜡烛越远离透镜，像变得越靠近透镜越，像变得越小。

②成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大）：蜡烛越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，蜡烛越远离透镜，像越远离透镜，像越大。

（2）蜡烛和光屏不动，移动透镜：当移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。

（3）透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置：根据光路的可逆性可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。

3、在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜)（1）光屏上成清晰像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜)后，为使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛移动方向判断：①在凸透镜与蜡烛之间加远视眼镜(凸透镜):将光屏向靠近透镜方向移动或蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜前再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像成在光屏前方）。

②在凸透镜与蜡烛之间加近视眼镜(凹透镜):将光屏向远离透镜方向移动或蜡烛向远离透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像成在光屏后方）。

八年级物理竞赛专题七凸透镜成像及应用【知识要点】1 .凸透镜成像规律 凸透镜的成像规律如下表所示:物距u 和焦 距f 的关系像的性质 像的位置像距v 大小 变化规律 应用举例 u > 2 f f V v v 2 f u 增大，v ___ ， 像变 ____ u = 2 f v = 2 f f V u v 2 f v > 2 fu = f不成像 u v fv > u u 增大，v ___ ， 像 _____凸透镜成像公式：一+ - == u v f2.眼睛、眼镜和照相机眼睛与照相机的比较如下:眼睛 照相机 结构角膜和晶状体（相当于一个凸透镜） 镜头（相当于一个凸透镜） 瞳孔 光圈 视网膜（有感光细胞） 底片（有感光材料） 成像缩小、倒立、实像 缩小、倒立、实像 调节作用 像距不变，当物距减小（或增大）时，增大（或减小）晶 状体的曲率以减小（或增大）焦距，使物体在视网膜成清 晰的像焦距不变，当物距增大（或减小） 时，减小（或增大）镜头到底片的 距离，使物体在底片上成清晰的像近视眼利用凹透镜来矫正，远视眼利用凸透镜来矫正。

透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，眼镜的度数就是镜片的透镜焦度乘100的值。

【典例分析】 土例1、一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜， 灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时，出射光束（图中实线所示）比无此 亍 透镜时的光束（图中虚线所示）要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能。

在这种小电珠中，灯丝应位于（ ）A. 凸透镜的焦点以内。

B .凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间。

C .凸透镜的焦点处。

D .凸透镜的两倍焦距处。

例2.在儿童乐园，摄影师给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图1甲所示。

为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图1乙所示，摄影师应当将镜头适当地A. 向下并且向左移 B .向下并且向右移C .向上并且向左移D .向上并且向右移例3.如图2所示，有一个圆柱体PQ ，放在凸透镜前图示位置，它所成像的形状应该如图3中的（ ）在光屏上得到一个清晰的像。

凸透镜成像规律及其应用
凸透镜成像规律是光在凸透镜内传播与成像的定律。

它指出，在凸透镜内，光线从任何一
个给定的点出发的，其偏折方向在任何一个给定的点，都和以该点为中心的“聚光点”所形
成的法线方向相切。

凸透镜成像的参数有三个，即凸透镜的半径光路程`L` ,凸透镜中心点`F` 的位置以及聚焦距离`d`。

在使用凸透镜照射物体之前，我们必须根据根据凸透镜参数`L` , `F` 以及`d`来确定
物镜结构，以及物体离凸透镜的距离。

凸透镜成像规律在工业上得到较多的应用，包括光学仪器、望远镜、显微镜等设备光学情
况时可以使用凸透镜，可以增强成像清晰度、增加焦距、改变光束大小等。

同时，凸透镜
也可以用来聚焦传感器的光束，如用于摄影术的胶片上，会获得更清晰、更具特征的图像。

凸透镜成像规律已经发展成为一个有效的工具，它可以用来看穿细微的结构，以便诊断和
设计机械装置。

另外，它也可用于检测和定位星体和星系。

例如，一种叫做“凹面透镜”的
凸透镜可以用来观测远离地球的行星、星云以及对恒星的观测研究。

总之，凸透镜成像规律是光学中重要的定律之一，其应用可以看穿细微的结构，用于观测
和定位远离地球的行星、星云，以及分析恒星的光学情况，也可以用于传感器聚焦等。

凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法一、凸透镜成像规律1.物距与像距的关系：凸透镜成像时，物距（u）与像距（v）之间存在以下关系：1/f = 1/v - 1/u，其中f为凸透镜的焦距。

2.成像情况：根据物距与焦距的关系，凸透镜成像分为以下几种情况：（1）当u > 2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机、摄像机等。

（2）当2f > u > f时，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机、投影仪等。

（3）当u < f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜等。

二、凹透镜成像规律1.成像情况：凹透镜成像时，物距（u）与像距（v）之间存在以下关系：1/f = 1/v - 1/u，其中f为凹透镜的焦距。

根据物距与焦距的关系，凹透镜成像分为以下几种情况：（1）当u > f时，成倒立、缩小的实像。

（2）当u < f时，成正立、放大的虚像。

2.发散作用：凹透镜对光线具有发散作用，使通过透镜的光线推迟会聚。

三、凸透镜与凹透镜的计算方法1.凸透镜焦距的计算：当已知凸透镜成像时的物距（u）和像距（v）时，可以通过以下公式计算凸透镜的焦距（f）：1/f = 1/v - 1/u2.凹透镜焦距的计算：当已知凹透镜成像时的物距（u）和像距（v）时，可以通过以下公式计算凹透镜的焦距（f）：1/f = 1/v - 1/u四、凸透镜与凹透镜的应用1.凸透镜的应用：照相机、摄像机、幻灯机、投影仪、放大镜等。

2.凹透镜的应用：近视眼镜、防盗报警器、激光准直等。

综上所述，凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法是光学中的重要知识点。

掌握这些知识，有助于我们更好地理解和应用光学设备。

习题及方法：1.习题：一个凸透镜的焦距是10cm，一物体放在凸透镜前20cm处，求：a)成像情况b)像的大小c)由凸透镜成像规律可知，物距大于2f时，成倒立、缩小的实像。

d)物距为20cm，焦距为10cm，物距是焦距的二倍，所以成倒立、缩小的实像。

凸透镜成像规律的应用案例1.照相机照相机是凸透镜成像规律的一个常见应用案例。

照相机通过凸透镜将被摄物体的光线汇聚到胶片或传感器上，形成清晰的图像。

根据凸透镜成像规律，物体与成像的关系可以用以下公式表示：$$\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}$$其中，$f$ 表示凸透镜的焦距，$d_o$ 表示物体距离凸透镜的距离，$d_i$ 表示图像距离凸透镜的距离。

通过调整焦距和物体距离，可以实现不同距离的物体在胶片上成像的清晰度。

2.显微镜显微镜是另一个典型的凸透镜成像规律的应用案例。

显微镜利用凸透镜将微小物体放大，使人们能够观察到细微的结构和细节。

通过调整凸透镜的焦距和物体的放置位置，可以获得清晰的放大图像。

3.望远镜望远镜也是凸透镜成像规律的典型应用之一。

望远镜通过两个凸透镜的组合来放大远处物体的图像。

其中，目镜凸透镜用于放大物体的图像，物镜凸透镜用于成像。

通过调整两个凸透镜的焦距和距离，可以观察到更远处的物体。

4.投影仪投影仪也是利用凸透镜成像规律的应用案例之一。

投影仪通过凸透镜将影像放大并投射到屏幕上，实现图像放大和投影。

通过调整凸透镜的焦距和物体的位置，可以获得清晰的投影图像。

5.眼镜眼镜是凸透镜成像规律的日常生活中的应用案例之一。

眼镜的近视和远视原理正是利用凸透镜的成像规律来调整人眼对物体的成像位置，从而纠正视力问题。

综上所述，凸透镜成像规律在照相机、显微镜、望远镜、投影仪和眼镜等多个领域有着重要的应用。

通过调整凸透镜的焦距和物体的位置，可以实现不同倍率的放大或纠正视力问题，为人们的观察和生活带来了很大便利。

初中物理光学重点：凸透镜成像规律及其应用在光学中，由实际光线会聚而成，且能在光屏上呈现的像称为实像；由光线的反向延长线会聚而成，且不能在光屏上呈现的像称为虚像。

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。

”结构特征凸透镜：边缘薄、中间厚，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。

可分为双凸、平凸及凹凸透镜三种。

凹透镜：边缘厚、中间薄，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。

可分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。

光学性质（对光线作用）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。

成像性质凸透镜是折射成像，成的像可以是正立、倒立；虚像、实像；放大、等大、缩小。

凹透镜是折射成像，只能成正立、缩小的虚像。

对光线起发散作用。

表格总结规律总结规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。

此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。

应用：照相机、摄像机。

规律1规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。

此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。

规律2规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。

此时像距大于物距，像比物大，像位于物的异侧。

应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。

规律3规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。

规律4规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。

此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。

应用：放大镜。

规律5记忆口诀1.一倍焦点分虚实，二倍焦点分大小，二倍焦点物像等。

实像总是异侧倒。

虚像总是同侧正。

物近像远像变大，物远像近像变小。

（远近是相对于焦点，实虚像都适用）像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。

注：这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到主光轴的那一点到透镜光心的距离,也可直接称为焦距；两倍焦距就是指该距离的两倍。