初中物理专题讲义-凸透镜成像问题

专题十凸透镜成像问题

透镜成像是中考主要内容,重点是凸透镜成像规律、作图和探究性实验。尤其是探究性问题,需要注意以下问题：

凸透镜成像规律的注意问题：如图所示。

物距u：物体到凸透镜的距离；像距v：像到凸透镜的距离；焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。

1.凸透镜成像实验：实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是：使烛焰的像成在光屏中央,便于观察。

2.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。⑤凸透镜焦距太大。

3.口诀记忆：一倍焦距分虚实,二倍焦距定大小；像的大小像距定,像儿跟着物儿跑；实像总是两侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小；虚像总是同侧正,物近像近像变小。

4成实像时,物上移,像下移；物左移,像右移。

5.用不透明的物体挡住透镜的一部分,光屏上的像是完整的,但是亮度变暗

6.成实像时,透镜不动,把蜡烛和光屏对调位置,不需调整,像的大小发生变化。

7.当v>u时成放大的像（倒立放大实像或正立放大虚像）,当v

8.实像与虚像的区别：实像：是由实际光线会聚而成的；能在光屏上承接,也可以用眼睛直接观察；像和物位于凸透镜的两侧,且一定是倒立的。

虚像：由实际光线的反向延长线会聚而成的,不能在光屏上承接,只能用眼睛观察到。像和物位于凸透镜的同侧,且一定是正立的。

9.凸透镜成像原理：光的折射。

一、透镜成像作图

利用透镜三条主要光线作图。作图时要注意图中给出的是入射光线还是折射光线,具体要求是什么；无论要求是什么,都必须遵照折射规律和三条主要光线。

二、凸透镜成像规律

1.透镜成像遵循光的折射规律。

2.牢记凸透镜成像规律（见考前速记）。把像距、物距、焦距之间的关系和成像虚实结合起来。 三、透镜探究性实验

透镜探究性实验主要分为探究像距与物距关系、探究像的虚实与物距之间关系、探究像的大小与物距、像距之间的关系、探究物距位置对像的影响、探究物距变化对像的方向（正立、倒立）的影响等。

解答凸透镜探究性实验,只要大家弄清楚凸透镜成像规律,一般情况下不难解答。

一、透镜

1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。

2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。

3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。

（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。

（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴）,用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O ”表示。

C

C

O

F

F

C

C

O

F

F

a.凸透镜光路

b.凹透镜光路

图(1) 透镜光路示意图

（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F ”表示,如图（2）a 所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点（虚焦点）,如图（2）b 所示。

a.凸透镜光路概念

b.凹透镜光路概念

图（2）透镜光路概念

（3）焦点到光心的距离焦距,焦距用“f ”表示,图（1）中就是“OF ”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。

（4）物体到光心的距离叫物距,用“u ”表示。 （5）像到光心的距离叫像距,用“v ”表示。 二、透镜的三条特殊光线

1.过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图（3）所示。

C

C

O

F

F

C

C

O

F

F

图（3）过光心的光线

2.平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图（4）所示。

C

C

O

F

F

C

C

O

F

F

图（4）平行于主轴的光线

3.经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图（5）所示。

C C O

F F C C

O

F

F

图（5）过焦点的光线

4.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。

三、凸透镜成像规律

如图（6）是常见凸透镜成像规律光路图,见表（1）。

表（1）凸透镜成像规律表

成像条件物距（u ）

成像的性质 像距（v ） 应用

u ﹥2f 倒立、缩小的实像 f ﹤v ﹤2f 照相机（图（6）a ）

u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图（6）d f ﹤u ﹤2f 倒立、放大的实像

v ﹥2f 投影仪（图（6）b ） u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u ﹤f

正立、放大的虚像

v ﹥f

放大镜（图（6）c ）

a. u ﹥2f

b. f ﹤u ﹤2f