凸透镜成像规律是指物体放在焦点之外.doc

分享到凸透镜成像规律是指物体放在焦点之外，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，虚像越小凸透镜应用例题在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；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。”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，凹透镜和凸透镜也可以成实像，而它们所成的两种实像，同样是倒立的状态。 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？这个与经验与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。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。 与凹透镜的区别结构不同凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成，凸透镜两边薄中间厚。 凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成，凹透镜两边厚中间薄。 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 成像性质不同凸透镜是折射成像，成的像可以是 正立、倒立；虚像、实像；放大、缩小。起聚光作用。 凹透镜是折射成像，只能成缩小的正立虚像。起散光作用。 透镜与面镜透镜（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。 编辑本段详细内容 物距(u)像距(v)同侧异侧倒、正大、小虚、实应用特点u2ffv2f异侧倒立缩小实像照相机u=2fv=2f异侧倒立等大实像测焦距大小分界点fu2f异侧倒立放大实像投影仪 幻灯机u=f正立像与倒立像的分界点不成像-平行光源测焦距实虚分界点uu与物同侧同侧正立放大虚像放大镜虚像在物体同侧 物像同侧(1)二倍焦距以外，倒立缩小实像；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,那么两倍焦距就是指2倍远的地方 二倍焦距，倒立等大实像； 一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像； 一倍焦距不成像； 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 物近像远像变大 物远像近像变小 凸透镜成像规律表格 物体到透镜中心的距离u 像的正倒像的大小像的虚实 像到透镜中心的距离v 应用实例物距和像距的关系 （u是物距 v是像距 f是焦距） u2f 倒立 缩小的 实像 2fvf 照相机 uv u=2f 倒立 等大的 实像 v=2f可用来测量凸透镜焦距 u=v 2fuf 倒立 放大的 实像 v2f 放映机，幻灯机，投影机uv u=f 不成像 平行光源： 探照灯 u2f 倒立缩小 实像异侧 fv2f u=2f 倒立等大 实像异侧 v=2f 此时物体与像的距离是最小的，即4倍焦距。 fu2f u=f 不成像 v无限大(平行光源，如：探照灯) u2f，倒立缩小的实像 fvuf 倒立放大的实像 v2f 放映机，幻灯机，投影机 简记为：中外倒大实（或物近像远像变大） 4.u=f 不成像 平行光源：探照灯 简记为：点上不成像 5.uf正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜 简记为：点内正大虚 注：u大于2f简称为远离凸透镜远一些；u小于2f且大于f简称为近离凸透镜近一些 记忆口诀： 物三像二 小实倒 物二像三 倒大实 物与像同侧正大虚 物近像远像变大，物远像近像变小，1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。 凸透镜的应用照相机的镜头相当于一个凸透镜，照片底片是照相时形成的像。放映机,幻灯机，投影机，放大镜,探照灯,摄像机和摄像头都应用了凸透镜，凸透镜完善了我们的生活，时时刻刻都应用在生活中。远视眼镜就是凸透镜，近视眼镜就是凹透镜。 另外凸透镜还用于： 1、拍摄、录像 2、投影，幻灯，电影 3、用于特效灯光（聚焦成各种花色） 4、成虚像用于放大文字、工件、地图等 凸透镜应用例题例1 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（ ） A报与放大镜不动，眼睛离报远些 B报与眼睛不动，放大镜离报远一些 C报与放大镜不动，眼睛离报近一些 D报与眼睛不动，放大镜离报近一些 解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。 例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（ ） A射入眼中的光一定是由像发出的 B像一定是虚像 C像一定是倒立的 D像一定是放大的 解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。 二、作为放映机镜头的应用 例3 在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了一点，应当怎样调整放映机（ ） A放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些 B放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些 C放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些 D放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些 解析：这是一道凸透镜的应用题，电影放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的，根据凸透镜成像规律，胶片距透镜焦点的距离越近，屏上成的像越大，同时，屏离透镜越远。 凸透镜成像，物体越靠近焦点，成的像越大，此时像离凸透镜越远（实像、虚像都有这个规律）。反过来，物体离凸透镜越远，成的实像越小，像越靠近焦点。凹透镜成像，物体体离凹透镜越远，所成的像越小，像越靠近虚焦点。 从上述分析可知，本题的正确选项为B。 三、作为照相机镜头的应用 例4 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（ ） A使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 B使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 C使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些 D使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些 解析：照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，胶片相当于光屏；当拍完合影后，再拍单身像，像要变大。成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知，本题的正确选项为B。 例5 用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时（ ） A暗箱应略短一些，得到的像会略大些 B暗箱应略短一些，得到的像会略小些 C暗箱应略长一些，得到的像会略大些 D暗箱应略长一些，得到的像会略小些 解析：根据照相机成像原理，当物距减小时，像距变大，要在胶片上得到物体清晰的像，应将暗箱适当拉长一些，同时，胶片上的像将比原来的像略大一些。 本例中，池底的物体在有水与无水两种情况下，相对于照相机镜头的距离是不同的；由于光的折射作用，池中有水时相当于物距减小了。根据成像原理可知，正确选项为C。 例6 测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（ ） A10mm之外 B略小于50mm C略大于50mm D等于50mm 解