凸透镜成像规律作图
凸透镜成像规律PPT课件
光线传播路径及特点
光线传播路径
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后 ，会聚于一点（焦点）；通过光心的 光线传播方向不变。
特点
凸透镜对光线有会聚作用，能使平行 光线会聚于焦点。
焦距、物距和像距概念
01
02
03
焦距（f）
焦点到光心的距离，表示 凸透镜对光线的会聚能力 。
物距（u）
物体到凸透镜光心的距离 ，表示物体与凸透镜的相 对位置。
像距（v）
像到凸透镜光心的距离， 表示像与凸透镜的相对位 置。
02
成像规律探究
实验器材与步骤介绍
实验器材：凸透镜、光源、光屏、尺子等
01
02
实验步骤
放置凸透镜和光屏，调整它们的高度和位 置
03
04
打开光源，调整光源位置，使光线通过凸 透镜照射到光屏上
观察光屏上的成像情况，记录物距和像距
05
06
改变物距，重复以上步骤，观察成像变化
物距等于1倍焦距时，不 成像。
成像类型及特点归纳
01
02
03
04
倒立、缩小的实像
物距大于2倍焦距，应用如照 相机。
倒立、等大的实像
物距等于2倍焦距，应用如测 焦距。
倒立、放大的实像
物距在1倍焦距和2倍焦距之 间，应用如投影仪。
正立、放大的虚像
物距小于1倍焦距，应用如放 大镜。
记忆口诀分享
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 物近像远像变大，物远像近像变小。
应用
投影仪广泛应用于家庭娱乐、商务演示、教育培训等领域，为人们提供了更加生 动、形象的视觉体验。
放大镜原理及应用
原理
放大镜利用凸透镜成像规律，将物体放在凸透镜的焦距以内 ，通过凸透镜的放大作用，使得物体在视觉上被放大。
凸透镜成像规律(画图法)
当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时， 成倒立、放大的实像，像距大于2倍 焦距。
当物距等于2倍焦距时，成倒立、等 大的实像，像距等于2倍焦距。
当物距小于一倍焦距时，成正立、放 大的虚像，像距大于物距。
焦距变化对成像影响
望远镜设计原理
望远镜也是利用凸透镜成像规律的光学仪器。通过组合凸透镜和凹透镜，可以 实现对远处物体的放大观察。其中物镜将远处物体缩小成倒立实像，目镜再将 这个像放大成虚像，供人眼观察。
案例分析：改进摄影技术提高成像质量
高分辨率镜头设计
为了提高摄影成像质量，可以设计高分辨率镜头。这种镜头采用高质量的凸透镜材料和先 进的加工工艺，能够减小像差和畸变，提高成像的清晰度和分辨率。
光源亮度越低，成像越模糊，亮度越 低。
05 应用领域拓展与案例分析
摄影技术中应用
凸透镜作为镜头
在摄影技术中，凸透镜常被用作相机镜头，通过调整物距 和像距，可以在底片上形成清晰的倒立实像。
控制景深
利用凸透镜成像规律，摄影师可以控制景深，即在照片中 呈现清晰范围的大小。通过调整光圈大小、镜头焦距和拍 摄距离等因素，可以实现不同的景深效果。
像距与成像的关系
像距也是影响成像的重要因素之 一。当像距大于物距时，成放大 的像；当像距小于物距时，成缩 小的像。
学生自我评价报告
掌握了凸透镜成像的基本规律， 并能够运用画图法进行分析和 解决问题。
能够理解焦距和像距对成像的 影响，并能够在实际问题中加 以应用。
在学习过程中，积极参与课堂 讨论和实验活动，提高了自己 的动手能力和实践能力。
它具有两个球面，可 以汇聚光线。
光线传播路径及特点
_凸透镜成像规律
应用举例
当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、 放大的实像
幻灯机
应用举例
当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、 放大的实像
应用举例
当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像
应用举例
当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像
放大镜
凸 透 镜 成 像
按要求画出光路图
A F B F
凸 透 镜 成 像
*凸透镜焦距的测量
-------平行光聚焦法
1、拿一个凸透镜正对着太阳光，再把一张 纸放在另一侧，改变透镜与纸的距离，直到 纸上的光斑变得最小、最亮的位置。
2、测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜光心的距离，这个 距离就是透镜的焦距f
四 三条特殊光线
F F
F
F
1、 通过光心的光线 传播方向不改变。 2、平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过焦点， 经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线 通过虚焦点。 3、经过凸透镜焦点的光线 折射后平行于主光轴射出。 对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线 折射后平行于 主光轴射出 。
科学探究：凸透镜成像的规律
透镜在日常生活中的应用
眼镜片上的透镜
透镜在日常生活中的应用
手机照相机
透镜在日常生活中的应用
数 码 摄 像 机 上 的 透 镜
透镜在日常生活中的应用
实 物 展 台 上 的 透 镜 投影机上的透镜
透镜在日常生活中的应用
望远镜上的透镜
透镜在日常生活中的应用
放大镜上的 透镜
主光轴
C1
C2
光心(O) 光心(O)
通过光心的光，传播 方向不变
主光轴
C1
C2
试猜想光线通 过透镜后会有 什么现象？
11.2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、等大、实像；像距：v ＝2f
当f <u<2f 时，成：倒立、放大、实像；像距：
v>2f
当u<f 时,成：正立，放大，虚像；像距：|v|>u 。
这个虚像由再条折射光线的反向延长线相交而成。
平面镜成像特点：物像对称，像是虚像（由反射
光线的反向延长线相交而成）
注意：
1、画图时，焦距大小可以取任意值，但同一个图中应相等。
2、画两条特殊光线：一条平行于主光轴，经凸透镜后折射经过焦点；一条经过光心，过凸透镜后传播方向不改变。
两光线的交点就是所成的像，不相交则不成像。
3、实像能用光屏承接；虚像不能用光屏承接，一般由反射光线（平面成的虚像）或折射光线（凸透镜成的虚像）的反向延长线相交而成。
4、规律总结：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大。
凸透镜、凹透镜成像规律光路图(简单易懂)
其主要应用在：照像机、 人的眼睛
F
F
凸透镜成像
按要求画出光路图
A
F
F
B
凸透镜成像
B` A
F B
F A`
物距等于2f成 像规律
成倒立、等大的实像，像 与物异侧，物距等于像距。
其主要应用在：其很少应 用
F
F
凸透镜成像
按要求画出光路图
概念 凸透镜 凹透镜
透镜
透镜分为了二类：
一类中间厚边缘薄的叫 凸 透镜
一类中间薄边缘厚的叫凹透镜
主光轴：透镜中连接两侧面 球心的直线叫透镜的主光轴
主光轴
光心：在透镜的主光轴上有个特
殊的点经过它的光线传播方向不
发生改变
凸透镜对平行于主光轴的平行 光线行有会聚作用
焦点、焦距
其主要应用在：放大镜、 老花镜。
F
Fห้องสมุดไป่ตู้
凹透 镜 成 像
按要求画出光路图
A
F
F
B
凹透 镜 成 像
A
A`
F B`
F
B
凹透镜成 像 规律
成正立、缩小的虚像，像 与物同侧，物距大于像距 的绝对值。
其主要应用在：近视镜、 猫眼。
焦
点
焦距
凹透镜对平行于主光轴的平行 光线行有发散的作用
虚
虚焦距、虚焦点
焦
点
虚焦距
凸透镜 凹透镜
实像
虚像
虚像
凸透镜 凹透镜
实像
凸透镜成像规律图-凸透镜成像规律的图示
凸透镜成像规律之邯郸勺丸创作
凸透镜成像规律
条件成像光路图成像情况u与v的关系像的位置(与物体在同
侧或异侧)
像随物距变更的情况
U＞2f倒立缩小实像u＞v 异侧
f＜v＜2f
物近像远像变大
u=2f 倒立等大实像u=2f 异侧v=2f
凸透镜成像规律
条件成像光路图成像情况u与v的关系像的位置(与物体在同
侧或异侧)
像随物距变更的情况
f＜u＜2f倒立放大实像u＜v 异侧
V＞2f
物近像远像变大
u=f 不克不及成像
凸透镜成像规律
条件成像光路图成像情况u与v的关系像的位置(与物体在同
侧或异侧)
像随物距变更的情况
U＜f正立放大实像u＜V 同侧
物近像近像变小
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。
当u大于f时，物近像远像变大；当u小于f时，物近像近像变小。
凸透镜和凹面镜的三条特殊的光。
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、等大、实像；像距：v ＝2f
当f <u<2f 时，成：倒立、放大、实像；像距：v>2f
当u<f 时,成：正立，放大，虚像；像距：|v|>u 。
这个虚像由再条折射光线的反向延长线相交而成。
平面镜成像特点：物像对称，像是虚像（由反射
光线的反向延长线相交而成）
注意：
1、画图时，焦距大小可以取任意值，但同一个图中应相等。
2、画两条特殊光线：一条平行于主光轴，经凸透镜后折射经过焦点；一条经过光心，过凸透镜后传播方向不改变。
两光线的交点就是所成的像，不相交则不成像。
3、实像能用光屏承接；虚像不能用光屏承接，一般由反射光线（平面成的虚像）或折射光线（凸透镜成的虚像）的反向延长线相交而成。
4、规律总结：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大。
人教版物理八年级上册5.3《凸透镜成像的规律》课件
本节知识小结
物距（U） 倒、正 大、小
像的性质
虚、实 与物体在
像距v
应用举例
u>2f 倒
大
实
异侧
2f>v>f 照相机
u=2f
倒
等大
实
异侧
v=2f 测焦距
2f>u>f 倒
小
实
异侧
v>2f 投影仪
u=f
不成像，光经过凸透镜成平行于主轴的光线
获得平行 光源
u<f
正
大
虚
同侧
不确定 放大镜
1.连一连
检测反馈
（2）实验前调节：烛焰、透镜、光屏
物距与像距
物距(u)：物_体______到__凸__透__镜_中__心___的距离；
像距(v)： _像___到__凸__透__镜_中__心____的距离；
物距（u）
像距（v）
3．进行实验与收集证据
实验步骤
一、探究凸透镜成像的规律 评估与交流
1.调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度，目的是使 烛焰的像成在光屏中央。 2.成实像时，向上移动物体，像向下运动；向左移动物体，像向右运动； 向上移动凸透镜，像向上运动，向左移动透镜，像向左运动。 3.光屏上不能成像的原因： (1)蜡烛在焦点以内，成虚像； (2)蜡烛放在焦点上，不成像； (3)烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度； (4)蜡烛到透镜的距离稍大于焦距，成倒立放大的实像在很远的地方， 光具座长度不够，光屏无法移到成像的位置。 1.凸透镜成像时，如果挡住透镜的一部分，并不影响射向透镜的其他光 线的成像，所以仍然可以看到完整的像，但是由于射到光屏上的光线减 少，所以屏上像的亮度会变暗。
凸透镜成像规律(作图理解)
用作图方式理解凸透镜成像一、作图法的依据由透镜的性质可知：（1）经光心的光线不改变其传播方向。
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点上。
（3）凸透镜可以成实像。
这就为作图法选择光线提供了依据。
二、在发光物体上任取一点A，则A处发出的光线一定有平行于主光轴和通过光心的，就取这两束光线作图2：（1）经过光心的光线不改变方向，如光线I。
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，如光线II。
（3）两光线相交于A”即为A的实像。
（4）同理AB上任何一点均可成像，由A”向主轴作垂线，则A”B”即为AB的实像。
作图就按上述步骤进行。
2F F O F 2F 2F F O F 2F 当u>2f时，成：、、；像距：f <v<2f2F F O F 2F当u=2f时，成：、、；像距：v＝2f2F F O F 2F 2F F O F 2F 当f <u<2f时，成：、、；像距：v>2f2F F O F 2F当u=f时，被折射的光线相平行，不相交则不成像2F F O F 2F 2F F O F 2F当u<f时, 成：、、；像距：|v|>u。
这个虚像由再条折射光线的反向延长线相交而成。
【凸透镜成像的规律】物距（u）像距（V）像的性质应用U>2fU=2f2f>U>fU=fU<f1、成实像时，像与物侧，左右、上下相。
2、变化规律（1）物距变小，像距变，像也变（2）物距变大，像距变，像也变3、特殊点F点：是像和像的分界点2F点：是像和像的分界点例1.物体立于一个的凸透镜前，在从距透镜40cm处逐渐移近20cm的过程中，像的大小变化是：（）A. 逐渐变大，但始终不比物体大B. 逐渐变大，最后比物体大C. 逐渐变小D. 像不论如何变化，始终比物体大例2.如图8在A处看物体的虚像较B处看到的虚像：（）A. 大且距镜远B. 大且距镜近C. 小且距镜近D. 小且距镜远例3. 某人用同一相机为一顾客照像，由2寸改拍5寸的，他应该怎样调节相机：（）A. 将相机距顾客近些B. 将相机距顾客远些C. 将相机距顾客远些，并减小暗箱长度D. 将相机距人近些，并拉长暗箱长度例4. 烛焰经凸透镜恰在光屏上得到一个缩小、倒立的实像，若保持透镜位置不变，将烛焰与光屏对调位置如图10，则（）A. 光屏上仍呈现一个缩小的像B. 光屏上得到一个放大的像，可能不太清晰C. 光屏上不能呈现像，但通过透镜眼可以看到D. 光屏上没有像，需调节光屏位置才可呈现出来分析：由题可知，而v在f与2f之间，可作出像位在AB线上，对调后AB线上为烛，由作图可以观察到像位大体靠近光屏所在位置，放大倒立，所以选择。
凸透镜成像规律(画图法)
正立、放大、虚像
小于1倍焦距
典型题型
题型一：物距、像距、焦距三者数值关系 例1、(2007·恩施自治州)在做观察凸透镜成像 的实验时，小强注意到当把物体放在距离凸透 镜50 cm处时，能在光屏上得到一个倒立缩小的 实像，则该凸透镜的焦距可能是( A ) A．20 cm B．30 cm． C．40 cm D．50 cm
B．倒立放大的实像 C. 倒立等大的实像 D. 正立放大的虚像
题型二：物距、像距、像的大小变化关系
例5、在研究凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、 缩小的像。当烛焰向透镜靠近时，仍要在光屏上得 到清晰的像，光屏应向 远离 透镜的方向移动 （填“靠近”或“远离”）。 例6、若一物体从距凸透镜3倍焦距的地方，沿主光轴 移到1.5倍焦距的地方，则（ B ） A．像距变小，像变小 B．像距变大，像变大 C．像距不变，像不变 D．像距变大，像不变
例 7. 如图 5 示 ,f 是凸透镜的焦点 , 将点燃的蜡烛 依次放在a、b、c、d等位置,则在屏上生成最大 的像时,蜡烛的位置是 ( C ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
例11.小华同学在做凸透镜成像实验时出现了下列问 题，请你帮他一一解决。 （1）无论怎样移动光屏都不能在光屏上呈现出烛焰 u≤f 的像；原因是（请写出两点） ； 烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度 （2）实验中发现光屏上烛焰的像偏左偏上，为了使 烛焰能成在光屏中央，应向 左 、向 上 （上/ 下/左/右）调烛焰位置。 （3）实验结束后，小华发现透镜上有一块污斑，他 不知道这对成像情况有无影响，请你告诉他。 对成像情况没有影响，只是像的亮度变暗 。 。
例2、一凸透镜的焦距为20厘米，要得到放大 的实像，物体应位于凸透镜前( Ｃ ) A.小于20cm处 B.大于40cm处 C.20cm与40cm之间 D.条件不足无法确定
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是光__原__方__向____（填“原方向”或“反向延 长”）会聚而成的，所以是_实__像（填“实”或 “虚”）；物和像在透镜的__两__侧___（填“同
一侧”或“两侧”）
5、
物
2F F
F 2F
实像
• 5、下图物距在_f_<_u_<_2__f ，像距在_v_>__2_f__，物 体的像与原物体相比是_倒__立__的（填“正立”或 “倒立”）；与物体相比，像是__放__大__的（填 “放大”或“缩小”）；该像是光_原__方__向___
改变光的传播方向
平面镜
凸 透 镜
螺纹透镜 （均匀照亮）
小卡片
改变光的传播方向
平面镜
凸 透 镜
最终： 反射到墙上
螺纹透镜 （均匀照亮）
小卡片
正倒
放大镜 正立
放缩
放大
虚实
虚像
像的性质
物距
像距 应用
倒、正 放、缩 虚、实
u>2f 倒 小 实 f<v<2f 照相机
f<u<2f 倒
大 实 v>2f 投影仪
u<f 正 大 虚 同侧 放大镜
像的性质
物距 像距
应用
放缩 虚实 正倒
f<u<2f v>2f 大 实 倒 投影仪
像的性质
物距 像距
应用
放缩 虚实 正倒
u>2f f<v<2f 小 实 倒 照相机
像的性质
物距 像距
应用
放缩 虚实 正倒
u<f
大 虚 正 放大镜
像的性质
物距 像距
应用
放缩 虚实 正倒
（“有”或“没有”）像。
7、 虚像
物 2F F
F 2F
• 7、下图物距在_u_<__f _，物体的像与原物体相 比是_正__立__的（填“正立”或“倒立”）；与 物体相比，像是_放__大___的（填“放大”或 “缩小”）；该像是光_反__向__延__长___（填“原
方向”或“反向延长”）会聚而成的，所以是
凸透镜成像规律作图
陕师大附中 董梦
像：光线的会聚点
实像
实像： 光线原方向会聚点
像：光线的会聚点
虚像
虚像： 光线反向延长会聚点
像：光线的会聚点
平行光没有会聚点 平行光没有像！
像：光线的会聚点
• 光线原方向会聚于一点，则成_实__像； • 若光线反向延长线会聚于一点，则成_虚__像； • 若光线恰好平行，则_没__有__像。
u=2f v=2f 等大 实 倒 测焦距
像的性质
物距 像距
应用
放缩 虚实 正倒
像的性质
物距 像距
应用放缩 虚实 正倒 Nhomakorabea（填“原方向”或“反向延长”）会聚而成的，
所以是_实__像（填“实”或“虚”）；物和像在 透镜的__两__侧___（填“同一侧”或“两侧”）
6、
物 2F F
F 2F
平行光，没像
• 6、下图物距在__u__=__f_，物体发出的每条光经 过透镜后均变成__平__行__光___，即光线_没__有___ （“有”或“没有”）会聚点，所以__没__有__
虚像 实像
• 物距 u ：“物体——光心”的距离 • 像距 v ：“像——光心”的距离
物
物距
光心
像距 像
物距2f物物之距距外物2物1ff距距~ff2之f 内 物
2F F O F 2F 主光轴
凸透镜 5种距离范围
凸透镜怎么会成像？
发出无数条光
有些光会经过凸透镜
物
F
F
1、 发出无数条光
光通过凸透镜后
_虚__像（填“实”或“虚”）；物和像在透镜 的_同__一__侧__（填“同一侧”或“两侧”）
生活中的应用
放大镜 照相机
投影仪
正倒
照相机 倒立
放缩
缩小
虚实
实像
正倒
投影仪 倒立
放缩
放大
虚实
实像
想要在屏幕上看到正立的像，
幻灯卡片应该__倒__立__（“正立”“倒立”）放置
天花板上：倒立，放大，实像
（填“原方向”或“反向延长”）会聚而成的，
所以是_实__像（填“实”或“虚”）；物和像在 透镜的__两__侧___（填“同一侧”或“两侧”）。
4、
物 2F F
F 2F
实像
• 4、下图物距在__u_=_2_f__，像距在___v_=_2_f___， 物体的像与原物体相比是_倒__立__的（填“正立” 或“倒立”）；与物体相比，像是_等__大___的
物
原方向会聚，实像
F
F
实像
2、
虚像
发出的光 光通过凸透镜后
反向会聚，成虚像
物
F
F
3、
物 2F F
F 2F
实像
• 3、下图物距在_u__>_2__f _，像距在__f_<_v_<_2_f__， 物体的像与原物体相比是_倒__立__的（“正立”或 “倒立”）；与物体相比，像是__缩__小__的 （“放大”或“缩小”）；该像是光_原__方__向___