凸透镜成像与眼睛原理
凸透镜成像规律
凸透镜成像的规律 凸透镜成像规律的应用
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PART
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复习 1. 凸透镜的焦点和焦距
焦点F
焦距f
①焦点F：与主光轴平行的光线通过凸透镜后的会聚点。 ②焦距f：从焦点到光心的距离。
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用放大镜近距离看书，看 到文字被放大，可是用放大镜 看远处的物体时，却看到物体 成了倒立缩小的像。
同样是凸透镜，物体到凸透镜 的距离不同，成像特点不同。为何 成像特点会有如此大的差别呢？凸 透镜成像遵循什么规律呢？
②实验进行一段时间后， 发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在
没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是_蜡__烛___变__短___。 保持蜡烛、 凸透镜的位置和高度不动，需将光屏_向___上_ （选填 “向上”或“向下”）
移动， 使烛焰的像呈现在光屏中央。
②凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向 上移运动，保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏向上移 动使烛焰的像呈现在光屏中央。
动画演示— 《凸透镜成像的像距与物距的变化关系》
一、凸透镜成像的规律
【实验拓展】 1. 在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上
观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？
可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。
物距减小，像变大， 像距变大，像与物同方向 移动，像跟着物体在移动。
物距增大，像变小， 像距变小，像与物同方向 移动，像跟着物体在移动。
物距减小
像距增大 像变大
一、凸透镜成像的规律
四、口诀记忆
一焦分虚实，二焦分大小； 虚像总是同侧正，实像总是异侧倒； 物近像远像变大，物远像近像变小； 像的大小像距定，像儿跟着物体跑。
凸透镜成像的规律
凸透镜成像的规律物体放在凸透镜一倍焦距之间时凸透镜成像的原理物体放在凸透镜二倍焦距时凸透镜成像规律的应用物体放在凸透镜三倍焦距时凸透镜成像的原理光的折射现象光的折射：光线通过不同介质时，传播方向发生改变的现象折射率：不同介质对光的折射能力不同，用折射率表示折射定律：入射角、折射角和折射率之间的关系凸透镜成像：凸透镜对光的折射作用，使物体在透镜后的光屏上成像凸透镜对光线的会聚作用凸透镜的焦距：焦点到凸透镜光心的距离凸透镜的成像规律：物距、像距、焦距之间的关系凸透镜的形状：中间厚、边缘薄光线通过凸透镜：会聚到一点，称为焦点焦点的位置：与凸透镜的形状和材质有关焦点和焦距的概念01020304焦点：平行光线通过凸透镜后，会聚于一点，这个点称为焦点。
焦距：焦点到凸透镜光心的距离称为焦距。
焦距与成像的关系：焦距越长，成像越远；焦距越短，成像越近。
焦距与物距的关系：物距大于焦距，成实像；物距小于焦距，成虚像。
凸透镜成像的规律01凸透镜成像原理：光线通过凸透镜折射后，在焦点处汇聚成像。
02成像规律：当物距大于焦距时，成倒立缩小的实像；当物距等于焦距时，成倒立等大的实像；当物距小于焦距时，成倒立放大的实像。
03成像特点：凸透镜成像具有放大、缩小、正立、倒立等特点，与物距、焦距、像距有关。
04应用：凸透镜成像原理广泛应用于照相机、投影仪、放大镜等光学仪器中。
物体放在凸透镜一倍焦距之间时01成像特点：正立、放大的虚像02应用：放大镜、投影仪等03成像原理：光线通过凸透镜折射后，在焦点之前会聚，形成虚像04注意事项：物体与凸透镜的距离应小于一倍焦距，否则无法形成虚像物体成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距，像比物体小。
当物体远离凸透镜时，像逐渐变小，像距逐渐增大。
当物体靠近凸透镜时，像逐渐变大，像距逐渐减小。
物体移动时，像的大小和位置随之变化。
虚像的大小与物体到凸透镜的距离有关，距离越近，虚像越大。
03虚像的放大率与物体到凸透镜的距离成正比，距离越近，放大率越大。
凸透镜成像的规律
知识点一、凸透镜成像规律12它们都是利用凸透镜成像规律制成的。
弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。
要点诠释：1、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。
4、总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。
”（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。
（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。
（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。
（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。
知识点二、凸透镜成像光路图1、成倒立缩小实像时，物距2>>如下图所示：>，像距2f v fu f2、成倒立放大实像时，物距2f u f>如下图所示：v f>>，像距23、成正立放大实像时，物距u f 如下图所示：要点诠释：1、凸透镜成像规律口决记忆法（一）： 物远实像小而近，物近实像大而远， 如果物放焦点内，正立放大虚像现；幻灯放像像好大，物处一焦二焦间， 相机缩你小不点，物处二倍焦距外。
2、凸透镜成像规律口决记忆法（二）：凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大； 二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大；若是物放焦点内，像物同侧虚像大； 一条规律记在心，物近像远像变大。
探究凸透镜成像的规律眼睛和眼镜,显微镜和望远镜
探究凸透镜成像的规律 眼睛和眼镜,显微镜和望远镜知识和技能要求1、理解凸透镜的成像规律；、理解凸透镜的成像规律；2、掌握物距和成像特点的关系；、掌握物距和成像特点的关系；3、了解眼睛的成像原理；、了解眼睛的成像原理；4、掌握近视和远视的成因和矫正方法；、掌握近视和远视的成因和矫正方法；5、了解显微镜的构造和成像原理；、了解显微镜的构造和成像原理；6、了解望远镜的构造和成像原理；、了解望远镜的构造和成像原理；7、了解视角大小的比较方法。
、了解视角大小的比较方法。
重点难点精析 1、凸透镜的成像规律物的位置物的位置像的位置像的位置像的性质像的性质 应用举例应用举例 凸透 镜U=U=∞（平行光）∞（平行光）∞（平行光） v=f v=f 像与像与 物异侧物异侧 成一点成一点测焦距测焦距 U>2f 2f>v>f 缩小、倒立、实像缩小、倒立、实像 照相机，眼睛照相机，眼睛 U=2fv=2f 等大、倒立、实像等大、倒立、实像测焦距测焦距 2f>U>f v>2f 放大、倒立、实像放大、倒立、实像幻灯，电影机幻灯，电影机 U=fv=v=∞∞同侧同侧不成像不成像测焦距测焦距 U<fv<0(v<0(像在物后像在物后像在物后) )放大、正立、虚像放大、正立、虚像放大镜放大镜当物距从很远处开始减小时当物距从很远处开始减小时,,我们发现像的变化规律是我们发现像的变化规律是: :当u>2f 时,成倒立缩小实像成倒立缩小实像;;随着物距减小随着物距减小,,像和像距不断增大。
像和像距不断增大。
当u=2f 时,v=2f ,v=2f，成倒立等大的实像，成倒立等大的实像，成倒立等大的实像;;物体再移近物体再移近,,当f<u<2f 时,像和像距继续增大像和像距继续增大,,成倒立放大的实像。
倒立放大的实像。
当物距等于f 时,无法找到像无法找到像,,但是当继续把物体移近时但是当继续把物体移近时,,我们能够用眼睛看到正立放大的虚像。
中考物理复习课件第2节 凸透镜成像规律及应用 视力的矫正
凸透镜成像规律及应用 视力的矫正
目 录
目 录
1 知识精讲
考点清单 教材素材提升 重难点突破
2 江苏6年真题及拓展
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定义 光的折射规律
光的折射
凸透镜成像 规律及应用
凸透镜和 凹面镜
三条特殊光路
光的折射 实像和
透镜
虚像
透镜
眼睛及 视力的矫正
__不__变____(选填“不变”或“改变”)，粗细程度将 __改__变____(选填“不变”或“改
变”).
第2节 凸透镜成像规律及应用 视力的矫正
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重难点突破
凸透镜成像特点及应用
例 一题多设问 小明用如图所示的实验装置“探究凸透镜的成像规
律”，请回答下列问题：
温馨提示：若因软件问题视频无法打开 请在实验视频文件夹打开原视频
第2节 凸透镜成像规律及应用 视力的矫正
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2.成实像时的动态成像规律：物距增大，像距_减__小___，像__变__小__；物距
减小，像距_增__大__，像__变__大__.
二、实像和虚像
分类
原理
特点
实例
实像 实际光线会聚而成 像是倒立的，光屏__能___ 照相机、投影仪 承接
虚像 射入眼中的光线的反 像是正立的，光屏_不__能__ 放大镜、平面镜成像 向延长线相交而成 承接
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7. (2018常州14题2分)蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护 动物——中华虎凤蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄 照片乙，应( A ) A. 相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B. 相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C. 相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D. 相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩
初中眼睛成像实验报告
实验名称：眼睛的成像原理实验目的：1. 了解人眼的结构和功能。
2. 探究眼睛如何成像。
3. 比较人眼与凸透镜成像的异同。
实验器材：1. 演示眼睛结构的模型2. 凸透镜3. 灯光源4. 光屏5. 白纸6. 画笔7. 记录本实验步骤：一、观察人眼结构模型1. 将演示眼睛结构的模型放在桌面上，仔细观察其各个部分。
2. 记录下模型中眼球、角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等部分的位置和功能。
二、模拟眼睛成像1. 将凸透镜放在光源前，调整距离，使光线通过凸透镜。
2. 在凸透镜后放置光屏，观察光屏上的成像情况。
3. 用画笔在白纸上画出光屏上的成像，并记录下成像的特点。
三、对比人眼与凸透镜成像1. 将模拟眼睛成像的实验结果与人眼结构模型进行对比。
2. 分析人眼与凸透镜成像的异同，如成像位置、成像大小等。
实验结果：1. 人眼结构模型中，角膜、晶状体等部分与凸透镜的功能相似，都能使光线聚焦。
2. 模拟眼睛成像实验中，光屏上形成了清晰的成像，与眼睛成像原理相符。
3. 人眼与凸透镜成像的异同如下：- 成像位置：人眼成像在视网膜上，凸透镜成像在光屏上。
- 成像大小：人眼成像大小与物体距离有关，凸透镜成像大小与物体距离和凸透镜焦距有关。
实验结论：1. 人眼具有与凸透镜相似的光学功能，能将光线聚焦在视网膜上，形成清晰的成像。
2. 人眼成像原理与凸透镜成像原理有相似之处，但成像位置和成像大小存在差异。
实验心得：1. 通过本次实验，我对人眼的结构和功能有了更深入的了解。
2. 我认识到，眼睛成像原理与光学原理密切相关，光学知识在日常生活和科技领域具有重要意义。
3. 在今后的学习中，我将更加关注光学知识的学习，为我国光学事业的发展贡献自己的力量。
注意事项：1. 实验过程中，注意保护眼睛，避免长时间盯着光源或凸透镜。
2. 实验操作要规范，确保实验结果的准确性。
3. 实验结束后，清理实验器材，保持实验室卫生。
专题09 凸透镜成像与眼睛视觉-七年级科学下册(原卷版)
专题09 凸透镜成像与眼睛视觉一、凸透镜成像规律说明：照相机的镜头相当于凸透镜,被照景物与镜头的距离为物距,镜头到胶片(光屏)的距离为像距(暗箱的长度)。
拍近景时,相当于物距缩小,则像距要增大,而胶片是无法前后移动的,只有靠移动镜头的前伸来扩大像距。
反之则反。
二、眼睛外膜：角膜、巩膜眼球壁 中膜：虹膜、睫状体、脉络膜①眼睛 内膜：视网膜内溶物：房水、晶状体、玻璃体眼睛的折光系统：角膜、房水、晶状体、玻璃体（相当于凸透镜，其中主要是晶状体）晶状体的曲度由睫状肌的收缩和舒张进行调节，通过调节曲度从而改变折光系统的焦距。
使成像成在是决网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。
②成像部位：视网膜（上有感光细胞），然后通过视觉神经传递给大脑，从而形成视觉。
④仔细观察自己的眼睛：白色的为巩膜，黑圆圈为虹膜，黑亮点为瞳孔，瞳孔的大小与光线的强弱有关，光线过强则瞳孔缩小，所以瞳孔主要是在虹膜控制下控制进入眼睛的光线的多少。
三、视觉与视力矫正①人眼视觉上的限制：①人眼能看到字的最近距离叫近点（大约10cm处），②人眼具有分辨力的最远距离，大约为2.5米左右。
（上述主要原因是晶状体的曲度调节是有限度的）③人的盲点：视网膜上无感光细胞的地方，一般在近鼻侧。
②远视原因：晶状体前后径过短或晶状体弹性变小。
近视原因：眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,使来自远处物体的光线聚焦在视网膜前,而是物象模糊。
③近视矫正办法：配戴凹透镜。
远视矫正办法：戴凸透镜。
一、凸透镜成像规律及验证1．某同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜的位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，关于a、b、c、d四点的成像情况，下列说法中错误的是()A．烛焰位于a点时，光屏上出现的实像最小B．烛焰位于c点时，光屏上出现的实像最大C．烛焰位于b点时，光屏上出现的实像最大D．烛焰位于d点时，成正立、放大的虚像2．如图所示，虚线框内各放置一个透镜，由发光点发出的两束光通过透镜前后的方向可知()A．图甲为凹透镜，图乙为凸透镜B．图甲、乙都为凸透镜C．图甲为凸透镜，图乙为凹透镜D．图甲、乙都为凹透镜3．（2022七下·诸暨期中）如图甲所示，有一个圆柱体PQ放在凸透镜前的图示位置，它所成像的形状应该如图乙中的()A．B．C．D．4．（2022七下·诸暨期中）某小组同学在做凸透镜成像实验时，在图所示光具座上得到一个清晰的像。
凸透镜成像规律和眼睛的调节功能
凸透镜成像规律和眼睛的调节功能凸透镜是一种常见的光学元件，具有广泛的应用。
它不仅在光学仪器中使用，还在我们日常生活中的眼镜等产品中起着重要作用。
本文将介绍凸透镜的成像规律以及眼睛的调节功能。
一、凸透镜的成像规律1.凸透镜的特点凸透镜是一种厚边薄中心的透镜，它的中心厚度大于边缘厚度。
凸透镜有两个面，其中一面是凸面，称为凸面；另一面是凹面，称为凹面。
凸透镜能够使光线发生折射并使光线聚焦或发散。
2.凸透镜的成像规律凸透镜的成像规律可以通过实验来验证。
当一束平行光线垂直射向凸透镜时，根据凸透镜的成像规律，可以得到以下结论：（1）平行光线会在透镜中折射，并汇聚到透镜的焦点上。
这里的焦点是指透镜后焦点。
（2）凸透镜的焦距为f，物体到透镜的距离为p，像到透镜的距离为q，根据成像规律，可以得到以下公式：1/f = 1/p + 1/q其中，f为焦距，p为物距，q为像距。
根据这个公式，可以计算出物体和像的关系。
二、眼睛的调节功能人类的眼睛具有自动调节焦距的能力，从而实现近距离和远距离的清晰视觉。
这种调节功能主要通过眼睛中的晶状体来实现。
1.晶状体的结构晶状体位于眼球的正中央，形状类似于透明的双凸透镜。
它由一层非常柔软的胶状物质构成，可以改变它的形状从而调节眼睛的焦距。
2.远距离和近距离的调节当眼睛看远处时，睫状肌会拉长晶状体，使其变薄并增加眼睛的焦距，从而形成清晰的远视像。
当眼睛看近处时，睫状肌会放松，使晶状体变厚并减小焦距，从而形成清晰的近视像。
通过这种自动调节功能，眼睛可以根据所需的观察距离来调整焦距，从而保持物体的清晰成像。
三、凸透镜成像规律和眼睛调节功能的联系凸透镜的成像规律和眼睛的调节功能具有相似之处。
两者都通过改变焦距来实现物体的成像。
在光学器件中，通过调整物体和透镜的距离，可以得到清晰的像。
而在眼睛中，晶状体通过调节焦距，使接收到的光线在视网膜上形成清晰的像。
凸透镜的成像规律为我们解释了光线在透镜中的传播规律，而眼睛的调节功能则为我们提供了一个生物学的例子，展示了晶状体调节焦距的能力。
凸透镜成像的应用及原理
凸透镜成像的应用及原理凸透镜是一种玻璃或透明塑料制成的光学元件，其两侧的形状都是凸出的，其中一侧的曲度半径较小，称为凸面，而另一侧的曲率半径较大，称为背面。
凸透镜对光线进行折射和聚焦，因此在很多领域中有广泛应用。
凸透镜成像原理是根据折射定律和成像公式，可通过凸透镜对入射光束进行折射和聚焦，形成实际的或虚拟的像。
具体而言，凸透镜在光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如玻璃）时，光线会发生折射。
凸透镜因为其两侧的曲面形状不同，产生了不同程度的折射，使光线聚焦或发散。
光线通过凸透镜时，聚焦点与凸透镜背面之间的距离与凸透镜与物体的距离、凸透镜的曲率半径等因素有关。
凸透镜成像的应用主要有以下几个方面：1. 光学器件：凸透镜可用作放大镜或目镜，通过凸透镜对光线进行聚焦，观察近距离的物体。
2. 光学探测：凸透镜广泛应用于相机、望远镜、显微镜等光学设备中，将来自物体的光线聚焦在感光元件上，形成清晰的图像。
3. 光学通信：凸透镜在光纤通信中起到聚光作用，将发射出的光线聚焦在光纤入口处，提高光信号的传输效率。
4. 医学成像：凸透镜在医学成像领域中广泛应用，如眼科中用于矫正近视或远视问题，医学显微镜等。
5. 光学测量：凸透镜可用于测量物体的形状、尺寸或位置。
例如，在光学测距中，可以通过凸透镜发射出的光线与物体反射回来的光线间的角度关系，测量物体与凸透镜的距离。
凸透镜成像的原理可以通过以下步骤解释：1. 入射光线首先与凸透镜接触，发生折射。
根据折射定律，入射光线与法线的夹角越大，折射角越大。
2. 入射光线折射后，会聚到焦点上。
焦点位置由凸透镜的几何形状决定。
如果光线平行入射，焦点位于凸透镜的后焦面上；如果入射光点源位于凸透镜的前焦面上，光线会呈现出发散的趋势。
3. 通过调整物体与凸透镜的距离和光线的入射角度，可以改变成像的位置和大小。
通常，物体离凸透镜越近，成像就越大和反向。
4. 通过连线法，对于每个入射光线，通过凸透镜可以确定其对应的成像光线。
决胜中考：眼睛的成像原理及特点，近视眼和远视眼的成因及矫正
决胜中考：眼睛的成像原理及特点，近视眼和远视眼的成因及矫正眼睛是人们看身边人和物的器官，您知道眼睛的成像原理及特点吗？您是否有视物模糊不清的现象吗？我从物理角度为您解释。
一.眼睛的基本构造及成像原理人的眼睛相当于一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个倒立、缩小的实像，视网膜上的视觉神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到物体。
对于远近不同的物体，睫状体自动调节晶状体的厚薄使来自远近物体的光线通过晶状体后，总能在视网膜上成清晰的像。
历年中考真题例1.眼睛是人体最重要的器官之一，它是一个相当复杂的生物光学仪器，从结构上看非常类似于（）A.放大镜B.幻灯机C.照相机D.潜望镜分析：人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个倒立、缩小的实像；放大镜成虚像；幻灯机成放大的实像；潜望镜是平面镜成像，成等大的虚像。
答案：选择C.注意：人的眼睛在视网膜上成倒立缩小的实像，相当于照相机的镜头。
二.近视眼和远视眼的形成和矫正1.近视眼的形成：近视眼是晶状体太厚，折光能力太强或眼球的前后方向太长，因此来自远处的光会聚在视网膜前，使人的眼睛看不清楚远处的物体，只能看清近处的物体。
矫正方法：在眼前放一个凹透镜。
原理：近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，来自远处的光会聚在视网膜前，眼前放一个凹透镜，使光线发散，这样来自远处的光就会聚在视网膜上，人便能看清物体。
2.远视眼的形成：远视眼是晶状体太薄，折光能力太弱或眼球的前后方向太短，因此来自远处的光还没会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个光斑。
矫正方法：在眼前放一个凸透镜。
原理：远视眼是晶状体太薄，折光能力太弱，来自远处的光会聚在视网膜后，眼前放一个凸透镜，使光线会聚，这样来自远处的光就会聚在视网膜上，人便能看清物体。
3.判断近视眼和远视眼的方法：光的会聚点在视网膜前，便是近视眼；光的会聚点在视网膜后，便是远视眼。
《探究凸透镜成像规律》光和眼睛PPT课件(第1课时)
课堂互动
1．某同学做“研究凸透镜成像”实验时，如下图所
示，为测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该 透镜，并调节光屏位置直到在屏上得到一个最小的光
斑，该透镜的焦距f＝___8_.0___cm；然后他把凸透镜、
蜡烛、光屏安装在光具座上，实验时要调整凸透镜、 光屏的高度，使它们的中心与__烛__焰___的中心大致在 __同__一__高__度___，其目的是为 了使像呈现在_光__屏__中__央___．
最小．
（2）把蜡烛放在____D____点时，屏上得到的实像
最大．
（3）把蜡烛放在____E____点时，屏上不出现像．
课堂互动
2．若凸透镜的焦距为10 cm， （1）一烛焰，放在距凸透镜前6 cm处， 经透镜可 得到一个__正__立__、__放__大__的__虚__像．
（2）一烛焰放在距透镜前15 cm处， 经透镜可得 到一个_倒__立__、__放__大__的__实___像．
物距（u）
放大/缩小
像的情况 正立/倒立 实像/虚像
同侧/异侧
u>
等大
倒立
实像
异侧
f<u<2f 放大
倒立
实像
异侧
u＝f
不成像
u<f
放大
正立
虚像
同侧
课堂互动
1．如右图所示，若保持凸透镜的位置不变，先后
把蜡烛放在A、B、C、D、E点，并且分别调整光 屏的位置．
课堂互动
（1）把蜡烛放在____A____点时，屏上得到的实像
第三章 光和眼睛
探究凸透镜成像规律
第1课时
-.
课前思考
1．如右图所示，有一个中空的 平行玻璃砖，中空部分的形状犹 如一个凸透镜．有一束平行光从 左侧垂直入射玻璃砖，从右侧出射之后，是__发__散__ （选填“会聚”或“发散”）光束．请说明你判断的理 由（可画图辅助说明）：玻__璃__砖__被__气__泡__分__成__两__部__分__， _都__是__凹__透__镜__，__对__光__有__发__散__作__用___________________
凸透镜成像与眼睛原理
凸透镜成像与眼睛原理一、凸透镜成像原理凸透镜是一种中央薄边厚的透镜，其中心凸起，两面都是向外凸起的。
它具有使光线汇聚的作用，被广泛应用于火炬、读卡器、放大镜、显微镜等设备中。
1.光的折射定律2.凸透镜公式凸透镜公式是描述凸透镜成像的一种公式，可以计算光线汇聚的位置和物体与像的关系。
凸透镜公式是：1/f=1/v-1/u其中，f表示透镜的焦距，v表示像的位置，u表示物体的位置。
根据凸透镜公式，可以确定透镜的焦点位置和像的大小。
3.凸透镜成像规律根据凸透镜成像原理，可以总结出以下几个规律：（1）物距为无穷远时，像距等于焦距，像也在焦点上；（2）物距等于焦距时，像距为无穷远，像也在焦点上；（3）物距小于焦距时，像为虚像，放大，正立；（4）物距大于焦距时，像为实像，缩小，倒立。
二、眼睛的成像原理眼睛是人类感知世界的窗户，也是一个复杂的光学系统。
它包括晶状体、玻璃体、视网膜等部分，通过这些组件来实现对光信号的感知和转化。
1.晶状体晶状体是眼睛中的一个透镜，它具有可调焦距的能力，通过调节晶状体的形状和位置来实现对光的聚焦。
当眼睛看远处时，晶状体会变薄，光线会汇聚在视网膜上；当眼睛看近处时，晶状体会变厚，光线也能聚焦在视网膜上。
2.玻璃体和视网膜玻璃体是眼球内部的一种胶体溶液，可以保持眼球的形状。
视网膜是眼睛中最重要的部分，它由许多感光细胞组成，可以感知到光的强度和颜色。
当光线经过角膜和晶状体的折射后，会聚焦在视网膜上，形成一个倒立的实像。
3.视觉神经系统当光线聚焦在视网膜上后，感光细胞会将光信号转化为电信号，然后通过视觉神经系统传递到大脑。
在大脑中，这些电信号会被解码并转化为我们所看到的图像。
总结：凸透镜成像原理和眼睛的成像原理都是基于光的折射定律，通过透镜的折射和聚焦来实现光的成像。
凸透镜成像侧重于描述透镜的光学性质和成像规律，而眼睛的成像原理则是通过晶状体和视网膜来感知和转化光信号。
通过了解这两个原理，我们能够更好地理解光学成像的基本原理，并应用于实际生活和科学研究中。
凸透镜成像规律如何利用凸透镜成像规律解释近视眼和远视眼的成因
凸透镜成像规律如何利用凸透镜成像规律解释近视眼和远视眼的成因凸透镜是一种常见的光学器件，具有广泛的应用领域。
利用凸透镜成像规律，我们可以解释并理解眼睛中近视眼和远视眼的成因。
本文将从基本原理出发，详细阐述凸透镜的成像规律，并结合近视眼和远视眼的特点进行解释。
一、凸透镜成像规律在理解凸透镜的成像规律之前，我们先来了解一些基本概念。
凸透镜是中间厚边缘薄的一种光学元件，它的两个表面都是球面。
凸透镜有两种类型，凸透镜和凹透镜，它们的成像特性略有不同。
根据凸透镜成像规律，当光线通过凸透镜时，会发生折射。
对于凸透镜而言，光线在透镜两侧之间的传播方向会发生改变。
凸透镜的成像规律可以用以下公式表示：1/f = 1/v - 1/u其中，f表示透镜的焦距，v表示像距，u表示物距。
根据这个公式，我们可以计算出透镜的焦距和物像距的关系。
二、近视眼的成因及其解释近视眼，即近视度数过高，看近处清晰而看远处模糊。
这是由于近视眼患者的眼睛成像过程出现了问题。
在正常的眼睛中，角膜和晶状体的折射作用使光线准确地聚焦在视网膜上，形成清晰的视觉。
然而，在近视眼中，眼睛的轴长过长或者角膜等折射力过强，导致光线在视网膜前聚焦，而不是准确地落在视网膜上。
我们利用凸透镜成像规律来解释近视眼的成因。
近视眼的患者可以看做是在正常眼睛的基础上加了一个凸透镜。
这个凸透镜的作用是将光线散开，使其在眼睛内部经过折射后能够准确地聚焦在视网膜上。
通过这种方式，近视眼的患者可以看清楚近处的物体。
三、远视眼的成因及其解释与近视眼相反，远视眼患者看远处清晰而看近处模糊。
这是由于远视眼患者的眼睛成像过程也发生了问题。
在正常的眼睛中，角膜和晶状体的折射作用使光线准确地聚焦在视网膜上，形成清晰的视觉。
然而，在远视眼中，眼睛的轴长过短或者角膜等折射力过弱，导致光线在视网膜后聚焦，而不是准确地落在视网膜上。
我们同样可以利用凸透镜成像规律来解释远视眼的成因。
远视眼的患者可以看做是在正常眼睛的基础上加了一个凹透镜。
凸透镜成像与眼睛原理
凸透镜成像与眼睛原理凸透镜是一种光学器件，其主要功能是将入射的光线聚焦或发散。
通过调整物距、焦距等参数，凸透镜可以产生清晰且对人眼友好的成像效果。
而眼睛作为人类重要的感觉器官之一，也是由类似凸透镜的结构实现成像的。
凸透镜的成像原理基于光的折射定律和成像公式。
当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射。
对于凸透镜来说，入射光线经过折射后会在凸透镜的焦点处聚焦，形成实像。
根据成像公式，可以得到以下关系：1/f=1/v-1/u其中f表示凸透镜的焦距，u表示物距，v表示像距。
对于凸透镜成像而言，有三种情况：1.物距大于焦距：当物距大于焦距时，像距为正值，成像在凸透镜的折射面同侧，成立放大实像。
2.物距等于焦距：当物距等于焦距时，像距趋近于无穷大，成像在无穷远处，形成平行光。
3.物距小于焦距：当物距小于焦距时，像距为负值，成像在凸透镜的折射面反侧，成立缩小虚像。
眼睛原理：眼睛是人体重要的感官器官之一，通过眼睛可以感受到周围的光线和视觉信息。
眼睛的成像原理与凸透镜有很大的相似之处。
眼睛的主要成像部分为角膜和晶状体。
角膜是眼睛的最外层，具有类似于凸透镜的形状，可以将光线折射。
晶状体则类似于凸透镜，可以通过改变其形状来调节焦距。
当光线通过角膜、晶状体后，会聚焦在视网膜上，形成倒立的实像。
与凸透镜成像类似，眼睛的成像也遵循成像公式。
不同于凸透镜固定焦距的特性，眼睛可以通过晶状体的形状调节焦距，实现对不同距离物体的清晰成像。
当看远处的物体时，晶状体会变得扁平，焦距变大；当看近处的物体时，晶状体会变得更加凸起，焦距变小。
这个过程称为调节。
除了角膜和晶状体的光学成像，眼睛还有其他重要的结构，如虹膜和视网膜。
虹膜是眼睛中彩色部分，通过调节虹膜的大小来控制进入眼睛的光线量，从而确保成像的清晰度和亮度。
视网膜是眼睛的最内层，充满着感光细胞，它们会将光线转化为电信号，通过视神经传递到大脑中进行进一步的处理和解读。
总结：凸透镜成像和眼睛成像原理都是基于光的折射和聚焦机制。
凸透镜成像的应用及原理
凸透镜成像的应用及原理应用凸透镜作为光学器件的一种，具有众多的应用领域。
其成像原理的独特性使得凸透镜在光学系统中扮演着重要的角色。
以下是凸透镜成像的一些常见的应用：1.望远镜：凸透镜常用于望远镜中。
通过将平行光线聚焦到焦点处，凸透镜能够放大远处物体，使其在眼睛中形成清晰的图像。
这使得望远镜成为研究宇宙、观察星体、天文学研究等领域的不可或缺的工具。
2.照相机：凸透镜也是照相机的核心组件之一。
当光线通过凸透镜时，它将光线聚焦在感光器上，从而捕捉到清晰的图像。
凸透镜的形状和折射性质决定了最终图像的特性。
3.放大镜：通过放大镜可以将物体的图像放大，使观察者可以更清晰地看到物体的细节。
放大镜的工作原理是将凸透镜放在物体与眼睛之间，使物体成像在凸透镜的焦点处，进而形成一个放大的图像。
4.照明设备：凸透镜在照明领域也起到重要作用。
例如，在车灯中使用凸透镜可以集中光束，提高照明效果；在激光器中，使用凸透镜可以使激光光束更加集中和聚焦，提高能量传输效率。
5.眼镜：凸透镜也广泛应用于眼镜中，用于矫正眼睛的视力问题。
由于凸透镜能够改变光线的折射程度，通过调整凸透镜的曲率和厚度，可以纠正眼部的屈光不正问题，使患者能够获得清晰的视觉。
原理凸透镜成像的原理是基于凸透镜的光学性质和折射定律。
凸透镜是一种中心厚度较薄，凸面向前的透镜。
它具有一些重要的属性和特征：1.焦点：对于凸透镜来说，当平行光线通过透镜时，光线会被凸透镜折射并聚焦在透镜的一个点上，这个点称为焦点。
凸透镜有一个主焦点，位于透镜的正面。
2.焦距：焦距是指从凸透镜的光轴到主焦点的距离，通常用字母。
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二、基本概念：
1、主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示；
2、光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。
3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。
4、焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用“f”表示。
如下图：
注意：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；练习：把一个凸透镜放在太阳与白纸之间，调整透镜与纸
间的距离，使白纸上得到一个最小、最亮的光点，这时测
得透镜与纸间的距离为6cm。
由此可知，该凸透镜的焦距
是_______cm。
三、三条特殊光线（要求会画）：
1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：
2、平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下图：
3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图：
练习：以下光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（）
A．潜望镜 B．平面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
四、粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。
五、辨别凸透镜和凹透镜的方法：
1、用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；
2、让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透
镜；
3、用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜；
练习：表面至少有一面是的透明玻璃元件叫透镜,中间边缘的透镜叫凸透镜,中间边缘的透镜叫凹透镜, 远小于的透镜叫薄透镜。
六、照相机：1、镜头是凸透镜； 2、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；
七、投影仪：1、投影仪的镜头是凸透镜； 2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
3、物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像；
八、放大镜：1、放大镜是凸透镜； 2、放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜远离物体；
九、探究凸透镜的成像规律：器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）
十、注意事项：“三心共线”：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上；又叫“三心等高”
十一、凸透镜成像的规律（要求熟记、并理解）：
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
U=2f 倒立、等大的实像v=2f
F﹤u﹤2f 倒立、放大的实像v﹥2f 投影仪
U=f 不成像
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像V﹥f 放大镜
口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，虚像大。
注意：1、实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；
2、虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；
二、1.眼睛的结构：类似照相机的凸透镜成像
（1）角膜（2）.晶状体（3.）视网膜.（4）睫状肌
作用：
（1）角膜、晶状体的共同作用相当于一个凸透镜。
（2）视网膜则相当于一个光屏。
2.眼睛的调节
在看远处的物体时，由于周围肌肉的作用，晶状体变得扁平，减弱了对光线的偏折程度，在观看近处的物体时，由于周围物体的作用，晶状体变凸，增大了对光线的偏折程度，因此，无论是远处的物体还是近处的物体都能在视网膜上成清晰的像。
可见，在物距改变时，眼睛能靠改变晶状体的厚薄来改变对光的偏折程度，这叫眼睛的调节。
3.近视眼与远视眼
（1）近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网膜前。
矫正：配戴用凹透镜做成的近视眼镜。
（2）远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后。
矫正：配戴用凸透镜做成的远视眼镜。
（老花眼镜）
4.明视距离：
通过晶状体的调节，眼睛可以使不同远近的物体在视网膜上成清晰的像。
眼睛调节的两个极限点叫远点和近点。
正常眼睛的远点在无限远，近点大约在20cm处。
正常眼睛观察近处物
体最清晰而又不疲劳的距离，大约25cm ，叫做明视距离。
眼睛的度数
（1）焦度——焦距的倒数。
用表示Φ=1/f
（2）眼睛的度数=Φ×100=1/f ×100
远视镜片度数为+，近视镜片为—
随堂练习：
人的眼睛是一种“神奇的照相机”，下图中_______相当于照相机的镜头，它能将光线____________(填“会聚”或“发散”)在视网膜上，视网膜相当于照相机的____________。
2、下图是某人看近处物体时的光路图，由图可知
他是_______ 眼(选填“近视”或“远视”)。
若他配戴的眼
镜镜片中心的厚度为1．7mm ，则该镜片边缘的厚度
应____1．7mm(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
3、光线经眼球的晶状体折射后，能成像于视网膜。
右图是小亮设计的正常眼球成像模型，下列描述正确的是( )
A ．凸透镜相当于视网膜
B ．蜡烛相当于晶状体
C ．凸透镜相当于晶状体
D ．光屏相当于晶状体
4、在下图所示的四幅图中，分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是 （ ）
A 、②、①
B 、③、①
C 、②、④
D 、③、④
5、如图甲是来自远处的光线经某人眼球折光系统的
光路。
下列关于该人远、近视跟的判断及矫正所需配戴的眼
镜镜片的选择正确的是（ )
A 近视眼；乙
B 远视眼；乙 c 近视眼；丙 D 远视眼；丙
6、（08广东佛山）光的世界是丰富多彩的，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。
你认为下面的介绍不符合实际的是（ ）
A ．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B ．照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距之外
C ．借助放大镜看世界地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D ．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用
7、（08广西）把高2 cm 的发光棒立于焦距为5 cm 的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4 cm 高的像，物体离凸透镜的距离可能是（ ）
A ．7．5 cm
B ．12．5 cm
C ．4．5 cm
D ． 10 cm
8、（08荆州）投影仪的镜头相当于是一块焦距不变的凸透镜，下列有关说法正确的是（ ）
A ．无论物距多大，凸透镜均可成清晰的像
B ．投影仪所成的像可以是实像，也可以是虚像
C ．要使投影仪清晰成像在更远的屏幕上，投影仪的镜头要距投影片更近一些
D ．放大镜就是一个凸透镜，它和投影仪所成像的特点是一样的
甲 乙 ①
② ③ 4。