思维特训(七) 凸透镜成像
凸透镜成像的规律 知识讲解
凸透镜成像的规律（基础）【学习目标】1.理解凸透镜成像规律；2.知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用；3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件；4.掌握探究凸透镜成像的过程。
能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【要点梳理】知识点一、探究凸透镜成像规律1、实验目的：观察凸透镜成各种像的条件2、实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴3、实验步骤：（1）共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。
点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
（2）把蜡烛放在较远处，使"> 2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。
测量像距和物距。
（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
测量像距和物距。
（4）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在2f > u > f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。
观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
测量像距和物距。
（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像（6）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗？（7）表格：透镜焦距已 cm1、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。
初中物理专题--凸透镜成像规律
初中物理透镜成像专题
口诀（必背）：“一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，物远像变大；实像异侧倒，物远像变小”。
1、透镜及分类
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类：：边缘薄，中央厚；
：边缘厚，中央薄。
2、主光轴，光心、焦点、焦距
（1）主光轴：通过两个球心的直线
（2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。
（3）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。
（4）虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
（5）焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
3、透镜对光的作用
凸透镜：对光起作用
凹透镜：对光起作用
4、凸透镜成像规律
5、凹透镜成像规律 正立缩小的虚像
6、动态分析
（1）当u < f ，物体离凸透镜越远， 同 侧相对应的 虚像 越来越 大 ，像距v 变小 ；
（2）当u > f ，物体离凸透镜越远， 异 侧相对应的 实像 越来越 小，像距v 变小 ；
（3）物距u 与像距v 相等时，物距u 、像距v 、焦距f 满足的关系：
f 1
v 1u 1=
+ ；
7、试解释近视眼、远视眼的成因及佩戴眼镜的类别：近视眼晶状体表厚，对光线的汇聚作用变强，使像呈在视网膜前，戴凹透镜片矫正；远视眼晶状体变薄，对光线汇聚作用变弱，像呈在视网膜后，戴凸透镜片校正。
凸透镜成像的规律
(完整版)凸透镜成像规律归纳总结
凸透镜成像规律总结一．成像规律二．记忆口诀一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；物远像近像变小；物近像远像变大。
（物和像的移动方向一样）三．考点归纳：1.凸透镜焦距的测量：用平行光（太阳光或远距离的手电筒）垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧的光屏上承接到最小最亮的亮点，用刻度尺测量出亮点到凸透镜中心的距离，即是凸透镜的焦距。
由此可知，凸透镜对光线具有会聚作用。
2.实验器材的摆放顺序：先将凸透镜、蜡烛、光屏依次放在光具座上。
3.点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使它们在同一高度上。
目的是使像成在光屏中央。
4.无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰在一倍焦距以内成虚像；（2）烛焰在一倍焦距处不成像；（3）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度。
5.成像变化情况：要使光屏上的像变大，物体靠近凸透镜，同时光屏远离凸透镜；（物近像远像变大）；6.成实像时，物体越靠近焦点处，像越大；成虚像时，物体越靠近焦点处，像也越大。
（实像都是倒立的，虚像都是正立的）7.蜡烛燃烧后会变短，光屏上烛焰的像位置会上升。
8.实验中选择蜡烛的缺点：蜡烛燃烧会变短，光屏上像的位置会上升;烛焰会晃动，成像不稳定。
改进：选发光二极管，优点：成像更稳定，容易对比大小。
9.发光二极管图案的选择：最好左右不对称，上下不对称。
10.实验后，在凸透镜前加凹透镜后，像和像距都变大，光屏需要远离凸透镜，相当于近视眼的原理。
11.实验后，在凸透镜前加凸透镜后，像和像距都变小，光屏需要靠近凸透镜，相当于远视眼的原理。
12.实验中在光屏上得到了清晰的像，如果用遮光布遮住透镜的一半，则屏上的像是亮度稍暗的完整的像。
13.用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在凸透镜如图所示，移动光屏，光屏上出现清晰的像，若撤去光屏，则人眼在图示位置能观察到蜡烛的像。
14.完成实验后，给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，光屏应该远离透镜。
凸透镜成像规律(作图理解)
凸透镜成像规律〔用作图方式理解〕当u=2f 时：成：倒立、缩小、实像；成：倒立、等大、实像； 像距：f <v<2f 像距：v ＝2f成：倒立、放大、实像； 像距：v>2f 被折射的光线相平行，不相交那么不成像 规律：一倍焦距分虚实二倍焦距分大小 成实像： 物近像远像变大(物远像近像变小)成虚像：物近像近像变小〔物远像远像变大〕 实像正，物像同侧；虚像倒，物像同侧。
这个虚像由再条折射光线的反向延长线相交而成。
凸透镜成像规律：1、关于透镜对光的作用，以下说法中正确的选项是〔〕A、凸透镜只对平行光束有会聚作用B、凸透镜对发散光束有会聚作用C、凹透镜对发散光束有会聚作用D、凹透镜对会聚光束没有发散作用2、以下关于凸透镜或凹透镜的光路图中不正确的选项是〔〕3、一个物体通过凸透镜在另一侧光屏上成像，假设将透镜下半局部用纸遮住，物体的像将〔〕Ａ、在屏上只被接到物体上半局部的像；Ｂ、能得到物体不清晰的完整的像；Ｃ、能得到物体完整的像，但亮度却减弱了；Ｄ、能得到物体大局部的实像。
二、试验〔1×17=17〕4、在探究凸透镜成像的试验中：〔1〕要用法测量凸透镜的焦距。
(2)试验所需的仪器有蜡烛、火柴、____ __、___ ___、___ ___。
(3)为了使烛焰的像成在光屏的中间，要调整______和______高度，使它们的中心跟______的中心大致在。
〔4〕假设透镜的焦距是15厘米，蜡烛和凸透镜的位置距离是40cm，调整光屏的位置可得到一个清晰的像，这个像的性质是______的______的______像。
像距的范围是。
〔5〕试验一段时间以后发觉像〔填“变高”、“变矮”〕，是因为。
〔6〕试验时发觉有个蚂蚁爬上了凸透镜的镜头，此时在光屏上〔填“会”、“不会”〕有蚂蚁的像。
5、在做“探究凸透镜成像”试验时：某同学在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，接着他移动凸透镜位置，使蜡烛到及凸透镜的距离大于凸透镜的焦距小于二倍焦距，然后点燃蜡烛移动光屏，可他无论怎样移动，也无法在光屏上视察到像可能的缘由是：①②。
凸透镜成像规律重要知识点总结
凸透镜成像规律知识点总结1．实验：使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上（也可说出使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上）这样做的目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
实验中，所需的测量工具是刻度尺。
2．凸透镜成像规律及应用：图像记忆：f＜v＜2f，倒立缩小实像v=2f，倒立等大实像v＞2f，倒立放大实像，不成像正立放大的虚像3．成实像时，像与物的位置关系：上下颠倒，左右颠倒（将物体旋转180°，即为所成像的样子），如“”光源所成的实像应该是“。
这也意味着像和物的移动方向是相反的，物体向上移动，像就向下移动，物体向左移动，像就向右移动。
但是透过凸透镜看钟表，秒针的像与秒针一样仍然是顺时针方向转动。
4．实像都是倒立的，与物体在透镜两侧，能用光屏接收；虚像都是正立的，与物体在透镜同侧，用光屏接收不到。
注意：这里面所说的倒立和正立是相对．．．．．．．．．．．．．．实物而言的．．．．．。
实像和虚像的相同点：都可以用眼睛看到，也都可以拍照。
5．实验所选取的光源可以是烛焰也可以是F形光源，而F形光源的优点：⑴环保；⑵稳定；⑶便于探究像与物的关系。
而蜡烛的优点：取材方便。
6．光屏作用：判断像的虚实。
若光屏由方格纸板制成，光源也嵌在方格纸板上，目的是：便于比较像与物的大小关系。
7．像成在光屏的上部。
可以向上调节光屏或蜡烛，或向下调节凸透镜。
（注意．．方法的应用．．．．．）8．一倍焦距分虚实（正倒）：一倍焦距处是实（倒立）像与虚像（正立）的分界点，即u>f成实像；u<f成虚像；u=f不成像。
9．二倍焦距分大小：二倍焦距处是成缩小像与放大像分界点，即u>2f成缩小的实像；u<2f成放大实像；u=2f成等大的实像。
10．①v＜u，成倒立缩小实像；②v＞u，成倒立放大的实像；③v=u，成倒立等大的实像。
（记忆时注意规律）11．透镜损坏一部分或被遮挡一部分，仍能成完整的像，只是成像变暗，因为透过光线减少，折射光线就少了。
凸透镜成像规律解题方法
凸透镜成像规律解题方法有关“带数字的凸透镜成像规律的试题”的解决方法首先先完成一个基本功：应把凸透镜成像规律记住。
而记住这个规律有四种方法可供采用：1.利用凸透镜的应用加以记忆。
照相机、幻灯机、放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的。
弄清这些仪器的原理就记住了。
2.列表记忆法：将物的位置、像的位置、像的性质、应用举例等内容清清楚楚的填在表格中。
3.口诀记忆法：凸透镜成像规律可归纳三句话：一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；物大像小像就小，物小像大像就大。
4.作图记忆法：通过三条特殊光线，让学生作图可以清楚地理解成像规律。
通过这几种方法的综合把规律弄清楚了，然后让学生按照具体的步骤来分析做题。
具体步骤是：第一步：弄清题中的数据的含义，看是物距、像距、焦距。
第二步：从题中信息弄清楚到底是哪一种成像规律。
第三步：确定物距和焦距的关系或像距和焦距的关系，并用字母具体表示出来。
第四步：将数据代入字母关系式中解不等式，问题就得到解决了。
这样有了具体的步骤学生就会思考了，不再盲目乱猜了，难点也就得到了突破。
你不妨让学生们试试。
下面给你提供一些练习题。
1.蜡烛距凸透镜40厘米时，在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像；如果蜡烛到该透镜的距离为30厘米时，则在光屏上………………………………（）A．一定成一个放大的像 B．一定成一个缩小的像C．可能成一个正立的像 D．可能不成像2、某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15厘米处时，在光屏上得到一个缩小的像。
当蜡烛距透镜9厘米时，在光屏上得到一个放大的像。
这个凸透镜的焦距可能是…（）A．4厘米 B．6厘米C．8厘米 D．10厘米3、某同学用焦距为10cm的凸透镜做成像实验，将蜡烛放在距凸透镜26cm处的主光轴上，则在凸透镜另一侧的光屏上得到一个A．正方、放大的虚像 B．正立、缩小的虚像C．倒立、放大的实像 D．倒立、缩小的实像4、物体放在距凸透镜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5、某同学做“凸透镜成像”实验时，把光屏移到离凸透镜18cm处，使在光屏上出现烛焰的倒立、放大、清晰的像，则该同学使用的凸透镜的焦距可能是（）A．10cmB．8cmC．12cmD．18cm6、有一物体放在凸透镜前，到凸透镜地距离是20厘米，此时在屏上得到的是放大的像，则此凸透镜的焦距可能是（）A、4厘米B、8厘米C、16厘米D、22厘米7、物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10厘米的光屏上成一个倒立缩小的像。
初中物理凸透镜成像规律记忆法
初中物理凸透镜成像规律记忆法今日要讲一个中考物理的必考点，同时也是平常考试常考的学问点，以及光学部分常见的易错点，也是光学部分最难的学问点之一，那就是凸透镜成像以及凸透镜成像的规律。
下面为你介绍凸透镜成像规律记忆方法。
凸透镜成像规律记忆法一、作图成像法光学作图，是把握光学内容的有效途径之一。
因此，凸透镜成像规律完全可以利用三条特别光线中的两条，而找到像点。
方法是过物体上的一点，画出三条特别光线中的任意两条，然后找到光线通过凸透镜后相交的点，或者光线的反向延长线的交点，就是物体上该点的像点。
再依据物体与主光轴的垂直关系，画出像也与主光轴垂直，就可以画出虚实像。
还可以借此介绍虚实像。
这种方法对规律推理能力要求比较高，适用于学习程度较好的学生。
这种方法的要点就是两条光线：(1)过光心的光线方向不变;(2)平行于主光轴光线通过焦点。
二、光路可逆法光路可逆性是光学的一个重要学问点，之前的光的折射部分讲过这部分内容，这次再来讲一次。
具体方法是先依据作图法作出一种成像规律的图后，从光路可逆性来考虑问题，把作出来的图，从反面看一下，又是什么成像规律?会发觉将物象颠倒成像规律照旧成立，这样全部的成像规律，就可以从光路可逆性来记住规律。
三、童话故事记忆法凸透镜成像规律可以概括为一个凄美的追求的故事。
凸透镜左边的物是一次次追究小圆的吼母拉，右边的像就是小圆。
当物距大于二倍焦距时，像比物小，这个时候吼母拉还觉得挺有盼望的，就在每一次轮回中与小圆一次次并肩作战，然后一次次失败。
但是，当物移动到二倍焦距时，像就变成等大的了，也远离物了，这个时候吼母拉就已经确定不能让小圆做魔法少女了，但是小圆的因果值已经极大了，当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，像越来越远，越来越大，这时我要是焰的话就彻底无望了，不过焰没有，还在追，追的结果就是小圆离她越来越远，因果值也越来越大。
当焰追到凸透镜的焦距时，由于光线平行，小圆消逝了，也就是成为神了，这时候，焰继续向前的话，圆神就会在后面跟着焰，盼望将她救赎，不过她们永久不行能在一起，这还是一个悲剧。
凸透镜成像的规律笔记
凸透镜成像的规律笔记
1.当物体位于凸透镜的两倍焦距之外时，我们会在透镜的另一侧得到一个倒
立的、缩小的实像。
这个原理经常被用在照相机中。
2.当物体正好位于凸透镜的两倍焦距处，我们会得到一个倒立的、等大的实
像，这常常被用来精确地测量焦距。
3.当物体位于凸透镜的一倍到两倍焦距之间时，我们会在透镜的另一侧得到
一个倒立的、放大的实像。
这个原理在幻灯机中得到了应用。
4.当物体正好位于凸透镜的焦距处，我们不会得到一个清晰的实像，而是像
变得模糊。
这是像的虚实转折点。
5.当物体位于凸透镜的焦距之内时，我们会在透镜的另一侧得到一个正立的、
放大的虚像。
这个原理经常被用在放大镜中。
凸透镜成像规律
凸透镜成像规律凸透镜成像规律，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。
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。
”如果是厚的弯月形凹透镜，情况会更复杂。
当厚度足够大时相当于伽利略望远镜，厚度更大时还会相当于正透镜。
凸透镜是指边缘薄、中间厚，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。
基本信息•中文名：凸透镜成像规律•外文名：Convex lens imaging•应用学科：物理•对光线的作用：汇聚•凸透镜特点：中间厚，边缘薄简介正在加载凸透镜成像规律在光学中，由实际光线汇聚而成，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。
”平面镜、凸透镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹透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。
当物体与透镜的距离大于1倍焦距时，物体成倒立的像，这个像是物体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1倍焦距时，物体成正立的虚像（就如同放大镜）。
当物距无限远时，所成的像无限接近1倍焦距，但始终比1倍焦距远。
如果是厚的弯月形凹透镜，情况会更复杂。
当厚度足够大时相当于伽利略望远镜，厚度更大时还会相当于正透镜。
凸凹透镜区别结构不同凸透镜是边缘薄中间厚，至少要有一个表面制成球面，亦可以两面都制成球面。
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。
对光线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。
《凸透镜成像》课件
目录 Contents
• 凸透镜成像的原理 • 凸透镜的应用 • 实验：凸透镜成像的观察 • 凸透镜成像的规律与生活实例 • 凸透镜成像的拓展知识
01
凸透镜成像的原理
光的折射与反射
光的折射
当光从一种介质进入另一种介质 时，其传播方向会发生改变。折 射率不同，光线的偏折程度也不 同。
光的干涉
干涉与衍射的应用
当两束或多束相干光波相遇时，它们 相互叠加产生明暗相间的干涉条纹。
干涉和衍射在光学仪器、通信等领域 有广泛应用，如干涉仪、衍射光栅等 。
光的衍射
光波遇到障碍物或孔洞时，会绕过障 碍物或穿过孔洞传播，形成衍射现象 。
光学仪器的发展与未来
1 2
光学仪器的发展历程
从早期的放大镜、望远镜到现代的光学显微镜、 光谱仪等，光学仪器在科技领域中发挥着越来越 重要的作用。
望远镜与显微镜
望远镜
望远镜是一种利用凸透镜和凹透镜组合而成的光学仪器，能够将远处的物体放大并清晰 地呈现在观察者眼前。望远镜的成像规律是物像位于透镜的同侧，且像位于焦点之后。
显微镜
显微镜是一种利用凸透镜和多个反射镜组合而成的光学仪器，能够将微小的物体放大并 清晰地呈现在观察者眼前。显微镜的成像规律是物像位于透镜的同侧，且像位于焦点之
05
凸透镜成像的拓展知识
光的色散与光谱
01
02
03
光的色散
白光通过棱镜后分解成不 同颜色的光谱，这是因为 光在不同介质中的传播速 度不同。
光的色谱
将光谱按照波长顺序排列 ，形成可见光、红外线、 紫外线等不同波段。
光的颜色
不同波长的光具有不同的 颜色，如红、橙、黄、绿 、蓝、靛、紫等。
透镜成像规律有哪些重要定律
透镜成像规律有哪些重要定律透镜成像规律的重要定律1、凸透镜成像定律11 物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
此时像距在一倍焦距与二倍焦距之间。
这是照相机的成像原理。
111 物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像。
此时像距也等于二倍焦距。
112 物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。
此时像距大于二倍焦距。
这是投影仪的成像原理。
113 物距等于一倍焦距时，不成像。
114 物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。
放大镜就是利用这一原理工作的。
2、凹透镜成像定律21 凹透镜始终成正立、缩小的虚像。
3、成像公式31 1/u ＋ 1/v ＝ 1/f ，其中 u 表示物距，v 表示像距，f 表示焦距。
4、光路可逆原理41 光路可逆是指在光的传播过程中，光线沿着某一路径传播，如果让光线沿着原来的出射光线的相反方向入射，那么它将沿着原来的入射光线的相反方向出射。
411 在透镜成像中，这意味着如果将物体和像的位置互换，仍然能够成像，只是成像的性质（大小、虚实、倒立或正立）会发生相应的变化。
5、放大率51 横向放大率 m ＝ v/u ，表示像的长度与物的长度之比。
511 纵向放大率通常等于横向放大率。
6、像的性质与物和像的位置关系61 当像距大于物距时，像放大；当像距小于物距时，像缩小。
7、薄透镜近似71 在很多情况下，当透镜的厚度远小于其焦距时，可以将透镜视为薄透镜，从而简化成像的分析和计算。
8、像的清晰度和像差81 实际的透镜成像可能会存在像差，如球差、彗差、像散、场曲和畸变等，影响像的清晰度和质量。
9、多透镜系统91 在复杂的光学系统中，多个透镜组合使用时，成像规律需要综合考虑各个透镜的特性和它们之间的相对位置。
10、应用领域101 透镜成像规律在许多领域有广泛的应用，如显微镜、望远镜、眼镜、摄像机等光学仪器的设计和制造。
1011 医学领域中的眼科检查和治疗设备也依赖于透镜成像规律。
1012 工业生产中的检测和测量设备同样利用了这些规律。
凸透镜成像的规律ppt
凸透镜与光线
成像原理
凸透镜成像是由光的折射规律决定的。当平行光线通过凸透镜时，光线会聚于一点，该点就是凸透镜的焦点。
成像规律
当物体位于凸透镜的焦点之前时，在凸透镜的另一侧形成倒立的实像；当物体位于凸透镜的焦点上时，在凸透镜的同一侧形成正立的虚像。
成像原理及规律
1
凸透镜的应用
2
3
利用凸透镜的会聚作用，将物体放在凸透镜的焦点之前，可放大物体图像，用于阅读、观察等。
xx年xx月xx日
凸透镜成像的规律
目录
contents
凸透镜成像规律概述凸透镜成像规律实验凸透镜成像规律总结凸透镜成像规律的应用凸透镜成像规律的拓展与深化
01
凸透镜成像规律概述
凸透镜对光线有会聚作用
凸透镜能将平行光线会聚于焦点，且能改变光路。
光线的传播方向
光线通过凸透镜后，折射光线会发生变化，但光路总是遵循光的折射规律。
像的性质与物体位置的关系
| 物距(u) | 像距(v) | 焦距(f) | 像的性质 | 应用 || --- | --- | --- | --- | --- || u>2f | v>2f | f<u<2f | 倒立、缩小的实像 | 照相机、摄像机 || u=2f | v=2f | u=f<2f | 倒立、等大的实像 | 测焦距、校对 || f<u<2f | f<v<2f | u=f<2f | 倒立、放大的实像 | 幻灯机、投影仪 || u=f | v=∞ | u=f | 正立、放大的虚像 | 放大镜、老花镜 || u<f | v<f | u=v=f | 正立、放大的虚像 | (因v<f，适合于平面镜成像特点--与物体等大的虚像） |
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思维特训(七)凸透镜成像|典|例|分|析|透镜成像光路作图例1如图7－TX－1所示，S是发光点，S′是S通过凸透镜所成的像。
图7－TX－1(1)在图中画出凸透镜的焦点。
(2)画出入射光线SP的折射光线。
[解析] 在光学作图时，我们通常有两种作图依据：①依据光的反射、折射规律，透镜的会聚、发散规律作图(以光作光)；②以像的意义作图(以像作光)。
本题中S′是S的实像，其意义就是由S发出的任意一条光线通过凸透镜后都经过像点S′。
因而入射光线SP的折射光线必是PS′，为作出焦点的位置，需引出一条平行于主光轴的光线，折射光线会聚到像点S′，与主光轴的交点即为透镜的右焦点，同样由平行到达像点的光线反作出S发出的光线，与主光轴的交点即为透镜的左焦点。
[答案] 如图7－TX－2所示图7－TX－2凸透镜成像的规律例2某物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做了如图7－TX－3甲所示实验，让凸透镜正对阳光，在透镜下面放上白纸(纸、镜平行)，测出透镜与白纸间距s和对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图像乙，则可判断该透镜的焦距f为__________。
图7－TX－3将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，如图7－TX－4(a)所示，做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v，物、像间距L(即u＋v)，绘出如图(b)所示图像(以f为长度单位)。
由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥________(用f表示)。
经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率n ＝A ′B ′AB ＝v u，结合(a )、(b )两图，可知当物距u ＝1.5f 时，n ＝________。
图7－TX －4[解析] (1)由图乙可知，当透镜与白纸间距s ＝12 cm 时，白纸被烤焦的时间t ＝4 min ，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则焦距f ＝12 cm 。
(2)根据凸透镜成实像时满足u ＞f ，由图(b )可知，随着物距u 的增大，物、像间距L 先减小后增大，当物距u ＝2f 时，物、像间距L 最小为4f ，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L ≥4f 。
(3)由图(b )可知，当物距u ＝1.5f 时，物、像间距L ＝4.5f ，根据L ＝u ＋v 可得，v ＝L －u ＝4.5f －1.5f ＝3f ，则放大率n ＝A ′B ′AB ＝v u ＝3f 1.5f＝2。
[答案] 12 cm 4f 2|思|维|集|训|1．一个直立的物体放在凸透镜的二倍焦距处，物体的中点恰在透镜的主光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图7－TX －5甲所示。
则此时光屏上的成像情况应该是图乙中的( )图7－TX －52．有一圆柱体PQ ，放在凸透镜前如图7－TX －6所示的位置，它所成的像P′Q′的形状应该是图7－TX －7中的( )图7－TX －6图7－TX －73．2019·天津小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为f 1、f 2的甲、乙两个凸透镜进行实验。
先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图7－TX －8所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出)；再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。
下列判断正确的是()图7－TX－8A．图中光屏上的像是放大的B．图中光屏上的像是正立的C．f1<f2D．f1>f24．如图7－TX－9所示，S是凸透镜主光轴上一个发光点，Sa是它发出的一条光线，经凸透镜折射后，折射光线可能正确的是()图7－TX－9A．ab B．ac C. ad D．ae5．如图7－TX－10所示是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿______移动()图7－TX－10A．A′O B．A′FC．水平向右D．水平向左6. 凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是()①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须靠近凸透镜②如果所成的像在光屏的左上方，应将光屏向右下方移动③换用焦距较短的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像A ．①③B ．②④C ．②③D ．③④7．一种手电筒上所有的聚光小电珠如图7－TX －11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( )图7－TX －11A ．凸透镜的焦点以内B ．凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间C ．凸透镜的焦点处D ．凸透镜的二倍焦距处8．如图7－TX －12所示，线段AB 为一凸透镜成像的物距倒数1u 和像距倒数1v的对应关系，若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3 m 时，物体所成像的性质是____________(需说明像的虚实、大小、正倒情况)。
图7－TX －129．光电鼠标在电脑中应用非常广泛，其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图7－TX －13所示)，并被反射回鼠标的光学感应器(相当于光屏)，用以记录移动动作，以此来捕捉移动位置的不同画面。
当鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。
产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动，图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
图7－TX－13(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(2)当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜到鼠标垫距离7 mm，光学感应器距成像透镜3 mm 时，则在光学感应器上成________、________的________ (选填“实”或“虚”)像。
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的________(选填“上”或“下”)方。
10．2019·泰安在焦距为5 cm、9 cm和15 cm的凸透镜中选择一个放置在如图7－TX－14所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在________；若将蜡烛放置在A点，通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为________cm的透镜所成的像最大；若蜡烛在A点不动，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是________。
图7－TX－1411．某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。
他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距v记录在表一中。
然后他们换用焦距为f2的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。
为了进一步探究物距u和像距v之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。
(已知f1＜f2)表一(凸透镜的焦距为f1)表二(凸透镜的焦距为f2)(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：___________________________________________________________。
(2)分析比较实验序号__________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。
(a)分析比较表一或表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：同一凸透镜，________________________________________________________________________；(b)分析比较表一和表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：不同的凸透镜，________________________________________________________________________。
12．如图7－TX－15所示，P是物体像的位置，“0”是透镜光心的位置，请在图中“0”位置画出所需要透镜并完成光路图。
图7－TX－1513. “学而思”杯竞赛如图7－TX－16所示，S是发光体，S′是它通过凸透镜所成的像，请画出凸透镜的位置并找出焦点(一个即可)。
图7－TX－1614．物体在透镜中成像的情况可以通过作图来确定。
图7－TX－17(a)表示凸透镜成像的作图方法，图(b)表示凹透镜成像的作图方法。
图中A表示物体的一个发光点，A′表示发光点A的像；O点表示透镜的中心，F点表示透镜的焦点；点划线表示主光轴，光线Ⅰ表示由A发出的平行于主光轴的一条光线，Ⅱ表示通过透镜中心的光线，Ⅲ表示通过凸透镜焦点(或射向凹透镜焦点)的光线，光线Ⅰ′、Ⅱ′、Ⅲ′分别表示光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过透镜后的折射光线。
通过多次实验和作图，我们可以归纳出发光点A发出的任何一条光线经过透镜后都将会聚于(或反方向延长相交于)像点A′。
图7－TX－17(1)用透镜成像的作图法，作出图7－TX－18甲中发光点A的像A′。
(2)图乙中，A′是发光点A通过透镜所成的像。
试确定该透镜是凸透镜还是凹透镜，并用作图法确定透镜的位置(将透镜用符号表示画在图中)。
若发光点A发出的某条光线经过透镜折射后恰能通过B点，试用作图法画出折射光线通过B点的光路图。
图7－TX－18详解详析1．B[解析] 一块凸透镜被分割成对称的两半，变为两块凸透镜，物体又放在二倍焦距处，所以由凸透镜成像规律可知，应成倒立、等大的实像两个，两个半透镜的主光轴不在一起，一个主光轴向上平移，一个向下平移，使得各自所成的像分别向上和向下平移。
2．C[解析] 当u＞f时，物距减小，像距变大，像变大。
圆柱体的左边在2f处，所成的像是倒立、等大的；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立、放大的，且右边的像距比左边的像距大。
符合要求的只有C图。
3．D[解析] 由u＞v知成倒立、缩小的实像，故A、B错误；由“保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像”可知，物距不变的情况下，像距减小，说明凸透镜对光线的会聚能力变强了，故f1＞f2，故C错误，D正确。