凸透镜成像规律及图解

1、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

2、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

3、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

4、、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

5、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u2f，倒立缩小的实像 2fvf 照相机u=2f, 倒立等大的实像 v=2f 2fuf 倒立放大的实像 v2f 放映机,幻灯机，投影机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，既4倍焦距。fu2f u=f 不成像 平行光源：探照灯uf 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧 这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实，透镜成像满足透镜成像公式： 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

6、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： uf 正立. 放大. 虚像投影仪： 2fuf 倒立. 放大. 实像照相机： u2f 倒立. 缩小. 实像物距(u)(sub

7、ject 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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、实例：针孔照相机内所成的像；在潜望镜中看到的景物的像；放大镜中看到的物体的像；幻灯机屏幕上的像；汽车观后镜中的像（ ） A. 属于实像的是 B. 属于虚像的是 C. 属于折射成像的是 D. 属于反射成像的是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、D2、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

13、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：正立、缩小的虚像 倒立、缩小的实像倒立、缩小的虚像 正立、缩小的实像答案：1、A 2、B3、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

14、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

15、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。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“沂”字是正立放大的 像（填“实”或“虚”）， 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

16、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2ABC图37、如图3所示是研究凸透镜成像规律的实验装置位置图， 光具座上A、B、C三点分别用于放置器材，其中B点应放 （选填“蜡烛”、“光屏”或“凸透镜”）。若此时刚好在光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像，则蜡烛应放在 点，光屏应放在 点。8将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个物体放在这个透镜前40cm处，则可在透镜的另一侧得到_的_的_像。9在距凸透镜20cm

17、处放一点燃的蜡烛，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个跟蜡烛等大的像，此凸透镜的焦距是_，调节蜡烛到凸透镜的距离，当光屏上出现倒立、缩小实像时，光屏离凸透镜的距离在_之间。10用凸透镜成像的性质，人们制成了许多适用的光学仪器，这些光学仪器就像特殊而神奇的“眼睛”，比如说有_、_、_（举出三种光学仪器）二：选择题图41如图4所示，一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，则下列说法正确的是： 薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰好在干草处，干草有可能燃烧透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用起凸透镜作用的应是塑料薄膜水和塑料薄膜共

18、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

19、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7下列连线不正确的是 A. 正立 放大实像 放大镜 B. 会聚光线 凹透镜 正立 放大虚像 投影仪 发散光线 凸透镜 C. 远视眼镜 凹透镜 D. 实像 不可用光屏接收 近视眼镜 凸透镜 虚像 可用光屏接收8、小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，烛焰经过透镜在光屏上成一缩小的清晰

20、的像。现保持透镜位置不变，把烛焰和光屏的位置对调，则（ ）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10c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