凸透镜成像规律及图解

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、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u>2f，倒立缩小的实像 2f>v>f 照相机u=2f, 倒立等大的实像 v=2f2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机，投影机u=f 不成像平行光源：探照灯u<f正立放大的虚像无虚像在物体同侧放大镜为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。

蜡烛的火焰，凸透镜中心，光屏中心应尽量保持在同一条直线上。

（3）凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f利用透镜的特殊光线作透镜成像光路：（1）物体处于2倍焦距以外（2）物体处于2倍焦距和1倍焦距之间（3）物体处于焦点以内（4）凹透镜成像光路实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。

该实验就是为了研究证实这个规律。

实验中，有下面这个表：物距 u 像的性质像的位置正立或倒立放大或缩小虚像或实像与物同侧与异侧像距vu>2f 倒立缩小实像异侧 f<v<2f 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。

f<u<2f 倒立放大实像异侧 v>2fu=f 不成像平行光源：探照灯u<f 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： u＜f 正立. 放大. 虚像投影仪： 2f＞u＞f 倒立. 放大. 实像照相机： u＞2f 倒立. 缩小. 实像物距(u)(subject 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。

下面所列的成像实例：①针孔照相机内所成的像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④幻灯机屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像（）A. 属于实像的是①④B. 属于虚像的是②③④C. 属于折射成像的是①③D. 属于反射成像的是①②⑤2、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：Ａ．正立、缩小的虚像Ｂ．倒立、缩小的实像Ｃ．倒立、缩小的虚像Ｄ．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。