凸透镜三条特殊光线

凸透镜的三条特殊光线
凸透镜的三条特殊光线是什么？
答：凸透镜的三条特殊光线是：
1、通过凸透镜光心的光线；
2、平行于凸透镜主光轴的光线；
3、经过凸透镜焦点的光线。

这三条光线通过凸透镜折射后其传播方向具有固定的规律。

一、三条特殊光线的光路图
第一条：通过光心的光线传播方向不发生改变。

第二条：平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，过凸透镜另一侧焦点。

第三条：过凸透镜焦点的光线，经透镜折射后平行于主光轴。

二、利用三条特殊光线画成像光路图
1、物体在2倍焦点以外的成像光路图
从光路图可以看出，当物体在2倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像。

像在焦点和2倍焦点之间。

2、物体在焦点和2倍焦点之间的成像光路图
从光路图可以看出，当物体在焦点和2倍焦点之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。

像在2倍焦点之外。

3、物体在焦点以内的成像光路图
从光路图可以看出，当物体在焦点以内时。

物体发出的光经透镜折射后交不在一点，而光线的反向延长线却交在了一点。

所以，当物体在焦点以内时，凸透镜不能成实像，而成正立、放大的虚像。

第四讲 透镜一、知识要点 （一）透镜1．透镜的概念；透镜的种类；透镜的主光轴，光心，焦点和焦距。

2．凸透镜使光线会聚，凹透镜使光线发散。

⑴凸透镜的三条特殊光线（如图1）： ①经过光心（O ）的光线传播方向不变。

②平行主光轴的光线折射后通过焦点（F ）。

③过焦点的光线折射后平行于主光轴。

⑵凹透镜的三条特殊光线：①经过光心（O ）的光线传播方向不变。

②平行主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线通过虚焦点。

③入射光线的正向延长线若过焦点（F ），则折射光线与主光轴平行。

物距（u ） 像 的 性 质 像与物的 位置关系 应用 大小 倒正 虚实 像距（v ）u>2f 缩小 倒立 实像 f < v <2f 与物异侧 照相机u ＝2f 等大 倒立 实像 v ＝2f 与物异侧 f <u<2f放大倒立 实像v >2f与物异侧投影仪图1OOF FOOOFFO图2“三Y 名师讲堂” 愉快y úku ài 、 阳光y ánggu āng 、 有效y ǒuxi ào“三Y 名师讲堂”讲义凸透镜成像规律小结：①凸透镜所成虚像和实像的分界点在焦点，即物体在一倍焦距以内成虚像，在一倍焦距以外成实像。

②凸透镜所成放大和缩小的像的分界点在二倍焦距处，即物距小于二倍焦距成放大像，物距大于二倍焦距成缩小像。

③实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上。

④实像一定是倒立的；倒立的像一定是实像。

虚像一定是正立的；正立的像一定是虚像。

例2．凸透镜成像时，实像与物体在镜的___________侧，虚像与物体在镜的___________侧，当凸透镜成实像时，如果物距减少，则像距变___________，像也变_________。

（选填“大”或“小”）答案：异；同；大；大；例3．照集体相时，发现有些人未进入镜头，应如何调节照相机（）A．照相机向人移近，减小暗箱长度B．照相机向人移近，增大暗箱长度C．照相机离人远些，减小暗箱长度D．照相机离人远些，增大暗箱长度分析：要使全部人均进入镜头，应该每个人所成的像再小些，此时应增大物距，即使照相机离人远些，物距增大时像变小，像距也变小，所以应缩短暗箱长度，直到像清晰为止。

F F F F FF凸透镜与凹透镜三条特殊光线的作图规律【熟记】（1）凸透镜中的三条特殊光线a 、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点射出，如图甲。

（简称：平行过焦）b 、通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图乙。

（简称：过焦平行）c 、经过凸透镜光心O 的光线传播方向不改变.如图丙。

（简称：过心不变。

）（2）凹透镜中的三条特殊光线a 、 平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线（虚线表示，在入射光线一侧）过焦点（虚焦点），如图丁。

（简称：平行过焦）b 、过焦点的入射光线（延长线透过凹透镜另一侧的虚焦点），经凹透镜折射后，折射光线于主光轴平行，如图戊。

（简称：过焦平行）c 、过光心的光线不改变方向。

（简称：过心不变。

）巩固练习：1. 画出下列图中凸透镜的折射光线的方向。

[焦点均在F 点]2.画出下列图中凸透镜的入射光线或折射光线的方向。

3、完成下列关于透镜的光路：4、在图中画出光线经过透镜折射后的折射光线。

F F F F F F F F F F F F F F F 2f 2f F F FF F F F F F F图甲 图乙 图丙 图丁 图戊F FF F F F F F F FF FF F F F5、画出下列图中凹透镜的折射光线的方向。

6、画出下列图中凹透镜的折射光线或入射光线的方向。

7、晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（）A、水滴蒸发，带走叶子上的热B、水滴在阳光下温度升高，把叶子烫焦C、水滴容易透过阳光D、水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦8.有一个盛满水的圆柱形水杯，若将手紧靠其背后，你将看到的是（）A、手的本身B、手的放大实像C、手的放大虚像D、手的等大实像9、凸面镜、凹面镜、凹透镜、凸透镜和平面镜中，能会聚太阳光的是_____________________。

10、小孔成像是由于光的_________成的像，平面镜成像是由于光的____________成的像，透镜成像是由于光的____________成的像。

凸透镜与凹透镜三条特殊光线的作图规律凸透镜与凹透镜三条特殊光线的作图规律【熟记】（1）凸透镜中的三条特殊光线a、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点射出，如图甲。

（简称：平行过焦）b、通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图乙。

（简称：过焦平行）c、经过凸透镜光心O的光线传播方向不改变.如图丙。

（简称：过心不变。

）（2）凹透镜中的三条特殊光线a、平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线（虚线表示，在入射光线一侧）过焦点（虚焦点），如图丁。

（简称：平行过焦）b、过焦点的入射光线（延长线透过凹透镜另一侧的虚焦点），经凹透镜折射后，折射光线于主光轴平行，如图戊。

（简称：过焦平行）c、过光心的光线不改变方向。

（简称：过心不变。

）巩固练习：图乙图丁图戊F FF F F F1.画出下列图中凸透镜的折射光线的方向。

[焦点均在F点]2.画出下列图中凸透镜的入射光线或折射光线的方向。

3、完成下列关于透镜的光路：4、在图中画出光线经过透镜折射后的折射光线。

5、画出下列图中凹透镜的折射光线的方向。

F FF FF F F F F F2f 2fF FF F F F F F F FF F F FF FF F F F6、画出下列图中凹透镜的折射光线或入射光线的方向。

7、晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（）A、水滴蒸发，带走叶子上的热B、水滴在阳光下温度升高，把叶子烫焦C、水滴容易透过阳光D、水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦8.有一个盛满水的圆柱形水杯，若将手紧靠其背后，你将看到的是（）A、手的本身B、手的放大实像C、手的放大虚像D、手的等大实像9、凸面镜、凹面镜、凹透镜、凸透镜和平面镜中，能会聚太阳光的是_____________________。

F F10、小孔成像是由于光的_________成的像，平面镜成像是由于光的____________成的像，透镜成像是由于光的____________成的像。

凸透镜的三条特殊光线口诀
凸透镜是一种光学器具，其主要作用是聚焦光线或将光线发散。

在凸透镜的特殊光线中，我们需要记住以下三条特殊光线口诀：
一、正横向光线
正横向光线是指从光源沿着水平方向入射到凸透镜上。

这条特殊光线经过凸透镜后，会向下折射。

我们可以用如下的方式记忆此口诀：正横向光线，向下折，焦点位置，卡在中。

二、从凸透镜焦点发出的光线
这条特殊光线是指从凸透镜焦点处发出的光线，经过凸透镜后，会呈现出平行于主光轴的方向。

我们可以用如下的方式记忆此口诀：从焦点发，过凸透镜，保持平，经过轴。

三、从凸透镜顶点垂直射入的光线
这条特殊光线是指从凸透镜顶点垂直射入的光线，经过凸透镜后，会呈现出向前折射的方向。

我们可以用如下的方式记忆此口诀：垂直光线，向前折，从凸透镜，出来“跑”。

这三条特殊光线是凸透镜中的重要概念，可以帮助我们更好地理解凸
透镜的工作原理和相关光学现象。

同时，我们还需要注意凸透镜的焦距，焦距越短，聚焦光线的能力就越强。

初二物理凸透镜成像规律重点难点总结凸透镜成像规律可以通过作图来说明。

作图需要三条特殊光线：与主光轴平行的光线折射后过焦点，过光心的光线方向不变，过焦点的光线折射后平行于主光轴。

当成实像时，像与物的位置关系是上下互换，左右互换。

这意味着像和物的移动方向是相反的。

如果要将像从左上角移到光屏中央，需要让像向右下移，因此需要让物体向左上移动。

成虚像时，像与物的形状一样，但大小不同。

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。

需要注意的是，这里所说的倒立和正立是相对于实物而言的。

一倍焦距处是实像与虚像的分界点，即u>f成实像，uf成倒立像，u2f成缩小的实像，u<2f成放大实像，u=f成等大的实像。

成实像时，u减小v增大像变大，u增大v减小像变小，即物近，像远，像变大。

成虚像时，u减小v减小像变小。

无论成虚像还是实像，物体离一倍焦距处越近，像越大。

一倍焦距处，u=f不成像。

因为光线从一倍焦距处射向凸透镜，经透镜的折射光线是平行于主光轴的，无法汇聚成一点，因此无法成像。

成实像时，u>f，v>f。

成缩小的像vu。

实像与虚像的相同点是都可以用眼睛看到，也都可以拍照。

不同点是实像可用光屏承接，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。

物体与像运动方向相同。

成实像时，u>v倒立缩小实像，u=v倒立等大实像，u<v倒立放大实像。

在实验中，如果将凸透镜遮上一部分，像是完整的，只是变暗。

如果将烛焰遮上一部分，对应部分的像就会消失。

如果烛焰的像在光屏左上侧，需要将像移到光屏中央，可以进行以下操作：(1).将凸透镜向右下方移，让蜡烛光屏不动。

(2).将光屏向左上方移，让蜡烛凸透镜不动。

(3).将烛焰向左上方移，让光屏凸透镜不动。

在实验中，如果光屏上接收不到烛焰的像，可能是因为烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度或者不在同一条直线上，u=f，或者u<f。

凸透镜的光路图中有三条特殊光线凸透镜的光路图中有三条特殊光线，它们的传播方向是特定的，掌握这三条光线的具体传播情况，不但对凸透镜的光路图的画法有帮助，同时对凸透镜成像规律的作图法得出有重要作用。

凸透镜三条特殊光线：（1）过光心的光线，其传播方向不改变；（2）平行主光轴的光线过焦点；（3）过焦点射向凸透镜的光线折射后将平行主光轴传播。

三条光线的传播方向如图1所示。

具体应用：1、凸透镜对光线作用的光路图关于体现凸透镜对光线的作用的光路图有两个：一是平行主光轴的一束光经凸透镜的传播；二是放在焦点的点光源射向凸透镜的光线经凸透镜折射后的传播。

如图2所示。

如何准确画出光路图，可以通过记住凸透镜对光线的会聚作用的基础上，记住这两种具体的传播情况。

但这需要记忆的量较大，并且这种机械记忆容易遗忘。

而如果记住三条特殊光线的传播则很容易画出光路图，并且实际上我们只需记两条光线即可，因为其中的（2）、（3）已知一条即可根据光路可逆知道另一条。

2、也许认为这很简单，何必如此麻烦？在凸透镜的特殊作图中就可看出其用处之大了。

如图3甲所示，如何画出图中光线的传播，用一般的方法很难做出。

下面我们用三条特殊光线作图：再画两条平行原光线的光线，一条过光心，一条过焦点；画出这两条光线的折射光线，交于A点；则原光线定过A点，可画出待求光线。

如图3乙所示3、运用作图法得出凸透镜成像规律课本上凸透镜成像规律是通过实验的方法得出的，实际上也可以通过作图的方法得出。

特别在我们急需这些知识，但就是想不起来时，我们就可用作图法简单的几笔就得出，这不失为一种用处很大的方法。

而这种方法的前提是需要知道三条特殊光线的传播。

具体做法：在凸透镜的主光轴上两侧分别标出焦点和二倍焦距处，按物距要求在主光轴上画出物体（用带箭头的线段表示），从物体的箭头出发出两条光线射向凸透镜，这两条光线必须是三条特殊光线中的两条，如果在另一侧相交于一点，则这一点就为箭头的实像点，垂直主光轴画出整个像，从图中很容易看出像的性质。