第二节、透镜成像
《透镜成像》 讲义
《透镜成像》讲义一、透镜的基本概念在探讨透镜成像之前，咱们先来了解一下透镜到底是什么。
透镜，简单来说，就是一种能够折射光线的光学元件。
它通常由透明材料制成，比如玻璃或者塑料。
透镜主要分为凸透镜和凹透镜两种。
凸透镜中间厚、边缘薄，具有会聚光线的作用；而凹透镜则是中间薄、边缘厚，能使光线发散。
二、凸透镜成像规律接下来，咱们重点讲讲凸透镜成像。
这可是透镜成像里非常重要的一部分。
当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时，会在凸透镜的另一侧形成倒立、缩小的实像。
这种情况在生活中的应用，就像照相机，它能把远处的景物缩小成像在底片上。
要是物体在凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间，那么在另一侧就会得到倒立、放大的实像。
投影仪就是利用这个原理，把胶片上的图像放大投射到屏幕上。
而当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，此时成的是正立、放大的虚像。
放大镜就是这样，让我们看到被放大的物体。
为了更直观地理解，咱们可以通过实验来观察。
在实验中，调整物体到凸透镜的距离，同时观察像的性质和位置的变化。
这里有几个关键的概念要记住，比如焦距，就是焦点到光心的距离；还有物距，是物体到凸透镜光心的距离；像距则是像到凸透镜光心的距离。
三、凹透镜成像规律说完凸透镜，咱们再来看看凹透镜。
凹透镜成像总是正立、缩小的虚像。
无论物体放在什么位置，成像的性质都不变。
虽然凹透镜在日常生活中的成像应用相对较少，但在一些特殊的光学仪器中也会用到。
四、透镜成像公式在研究透镜成像时，有一个很重要的公式：1/f ＝ 1/u ＋ 1/v 。
这里的 f 表示焦距，u 表示物距，v 表示像距。
通过这个公式，我们可以在已知其中两个量的情况下，计算出第三个量。
这对于解决一些关于透镜成像的问题非常有帮助。
五、透镜成像的实际应用透镜成像在我们的生活中有着广泛的应用。
除了前面提到的照相机、投影仪和放大镜，显微镜和望远镜也是很好的例子。
显微镜主要由目镜和物镜组成，物镜成倒立、放大的实像，目镜则把这个实像再次放大，让我们能够看清微小的物体。
透镜成像知识点
透镜成像知识点透镜成像是光学中一个重要的概念，涉及到光线在透镜上的折射和聚焦过程。
了解透镜成像的知识点有助于我们理解光学现象，并在实际应用中做出正确的处理和判断。
本文将介绍透镜成像的基本原理、成像规律以及凸透镜和凹透镜的特点，帮助读者深入理解透镜成像的知识。
1. 透镜概述透镜是一种用于聚焦或分散光线的光学器件。
根据透镜的形状分类，可分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜是中央较厚、边缘较薄的透镜，能够将光线聚焦在透镜的一侧；凹透镜则是中央较薄、边缘较厚的透镜，能够使光线发散。
2. 透镜成像的基本原理透镜成像的基本原理可以通过光线追迹法解释。
当平行于光轴的光线通过透镜时，将会发生折射，不同高度的光线将会经过透镜后汇聚或发散。
汇聚后的光线会形成实像，而发散后的光线则形成虚像。
图中，我们可以看到当光线通过凸透镜时，实像形成于透镜的焦点之后，而凹透镜则形成虚像。
3. 成像规律透镜成像有三个重要的规律，分别是平行光线成像规律、焦距规律和放大率公式。
首先是平行光线成像规律。
当平行光线射向透镜时，经过透镜折射后的光线会汇聚于焦点。
这意味着对于凸透镜而言，入射光线呈现平行光束时，会在透镜后焦点处形成实像；对于凹透镜而言，则会在透镜后焦点处形成虚像。
其次是焦距规律。
焦距是透镜的重要参数，表示光线经过透镜后会汇聚的距离。
根据焦距的不同，可以将透镜分为凹透镜和凸透镜。
焦距的大小与透镜的曲率半径有关，与折射率也有关系。
最后是放大率公式。
放大率是指像与物的大小比值，用符号β表示。
在透镜成像过程中，放大率的大小与物距、像距以及透镜的焦距有关。
通过计算物距和像距的比值，可以得到透镜的放大率。
4. 凸透镜和凹透镜的特点凸透镜和凹透镜在成像过程中有各自的特点。
对于凸透镜而言，当物距大于焦距时，成像会在透镜的逆虚**射**方进行；当物距小于焦距时，成像将在透镜的正方射方进行。
凸透镜的实像是倒立的，而虚像则是正立的。
凹透镜的成像过程相对复杂一些。
第四章第二节凸透镜成像的规律课件--2023-2024学年鲁科版物理八年级上册
6 【2023·绵阳】在“探究凸透镜成像规律”的实验中， 当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得 到清晰的像。则( )
A．透镜焦距一定在10 cm到15 cm之间 B．透镜焦距一定在15 cm到20 cm之间 C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到
大些的实像 D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到
(3)实验过程中，移动光屏始终找不到像，可能因为透镜 与 蜡 烛 的 距 离 __小__于____10 cm 所 致 ， 应 将 蜡 烛 向 ___远__离_____(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动， 光屏移动到适当距离后，才能在光屏上得到烛焰的像。 【点拨】 在光屏上找不到像，可能是因为成虚像或不能成 像，则物距可能小于焦距或等于焦距；要成实像要增 大物距，蜡烛远离凸透镜；
【点拨】 如果蜡烛放在8 cm处，此时的物距为42 cm，大
于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。
像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20 cm，他移动 光屏找到清晰的蜡烛的像， 这个像是图中 的( B )
3 小明同学在做“凸透镜成像规律”的实验中，光屏上
【点拨】 凸透镜的焦距是10 cm，当蜡烛从50 cm刻度线处
向40 cm刻度线处移动的过程中，始终成的是虚像， 由于物距增大，则像距增大，像变大。
【答案】A
【点拨】 光屏上得到一个倒立、等大的实像，则u＝v＝2f。
若想在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，则应满 足u＞2f, f＜v＜2f，故应将蜡烛远离透镜，同时光屏 靠近透镜。 【答案】C
8 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜焦 距为10 cm，当蜡烛从50 cm刻度线处向40 cm刻度线 处移动的过程中，像距及其像的变化情况是( ) A．像距增大，像变大 B．像距减小，像变大 C．像距减小，像变小 D．像距增大，像变小
第二节 凸透镜成像的规律
第二节凸透镜成像的规律【教学目标】知识与技能:1.理解凸透镜的成像规律。
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件。
过程与方法:1.能在探究活动中,初步获得提出问题的能力。
2.通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。
3.学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
4.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。
情感态度与价值观:1.具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探索日常用品中的物理学原理。
2.乐于参与实验、制作等科学实践。
【教学重难点】重点:对凸透镜成像规律的理解和认识。
难点:指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系。
【教法与学法】教法:引导启发式、讨论合作式、实验、多媒体辅助教学学法:学案导学自学、小组合作讨论、动手操作实验【教学准备】凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺。
【教学过程】一、情境导入出示课件“放大镜”,使学生观察放大镜放大文字的效果,提出问题:教师:大家先看看屏幕,可以看见字体被放大了,可是隔着放大镜看,物体总是被放大的吗?学生进行讨论后回答问题教师:请同学们用桌上的放大镜看一下自己的指纹,然后再看看远处的同学和老师,你们发现了什么吗?学生进行观察、讨论后回答问题教师:我们使用同一个透镜,却出现了不同的像,这是为什么呢?请同学们互相讨论一下,出现放大的像、缩小的像和什么因素有关呢?学生提出各种猜想,教师加以引导,从而导入新课进行设计实验,探究凸透镜成像的规律。
二、新知学习(一)实像和虚像1.复习:平面镜成虚像知识,平面镜成的像没有实际光线会聚,不能用光屏承接,是虚像。
2.引入实像定义,由实际光线会聚而成,可以呈现在光屏上的像叫实像。
3.展示:凸透镜成实像和凸透镜成虚像的光路图。
观察思考:如何区分实像和虚像?(教学说明:凸透镜成实像和虚像的演示可用多媒体直接展示以节约时间,重点放在让学生讨论实像与虚像的区别上。
)(二)探究凸透镜成像的规律1.提出问题:凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?大家想一想、大胆地猜一猜。
透镜成像规律课件
REPORT
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DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
透镜成像的实验
实验目的
探究透镜的成像规律 ，理解凸透镜和凹透 镜的成像特点。
培养观察、分析和归 纳的能力，提高实验 技能。
学习使用光具座、光 源、透镜等实验器材 进行实验。
实验器材
光源
发出平行光，使光 线经过透镜后能够 形成清晰的像。
3. 分别观察凸透镜和凹透镜的成像
将凸透镜和凹透镜分别放置在光具座上，调整透镜与屏幕之间的距离 ，观察成像的变化，并记录下来。
4. 分析实验结果
根据观察到的成像特点，分析凸透镜和凹透镜的成像规律，得出结论 。
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05
透镜成像规律的扩展
凹透镜成像规律
感谢观看
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SUMMAR Y
在摄影、摄像、显微镜、 望远镜等光学仪器中，都 需要根据焦距来选择合适 的透镜。
透镜的光心
定义
应用
透镜中光线通过的点，即光束的中心 点。
在光学仪器中，光心是透镜的重要基 准点，用于确定透镜的位置和角度。
性质
光心是透镜上光线的对称点，通过光 心的光线传播方向不变。
REPORT
CATALOG
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详细描述：照相机的镜头通常可以调节焦距，以适应不 同距离的拍摄需求。通过调节焦距，可以改变透镜的焦 距，从而改变成像的大小和清晰度。
详细描述：照相机的镜头通常由凸透镜或凹透镜组成， 它们可以会聚或发散光线，以形成清晰的图像。
投影仪
透镜成像课件
光的折射
光从一种介质斜射入另一 种介质时，传播方向发生 改变，从而使光线偏折。
光的反射
光在两种介质界面上发生 反射，反射光线与入射光 线平行。
透镜成像的基本原理
透镜对光线的作用
透镜可以改变光线的传播方向， 使光线汇聚在一个焦点上。
实像与虚像
通过透镜成像，可以在光屏上形 成实像或虚像。实像是实际光线 汇聚形成的，而虚像则是通过光 的反向延长线形成的。
球面像差
透镜的球面像差是指光线经过透镜 后由于球面形状造成的聚焦不准确 。球面像差会影响成像的清晰度。
色差
透镜的色差是指不同颜色的光线经 过透镜后聚焦在不同的位置上，导 致成像颜色失真。
透镜的应用领域
摄影
显微镜
透镜在摄影中用于将图像放大，以便更容 易拍摄和观察细节。
透镜用于显微镜中，可以将微小的物体放 大，以便更容易观察和研究。
望远镜
矫正视力
透镜用于望远镜中，可以将远处的物体放 大，以便更容易观察和研究。
透镜还可以用于矫正视力，例如近视眼镜 和远视眼镜中的透镜可以改变光线的聚焦 位置，从而矫正视力。
CHAPTER 02
透镜成像原理
光线传播的基本原理
01
02
03
光的直线传播
光在均匀介质中沿直线传 播，遇到障碍物可发生反 射和折射。
04
4. 测量透镜的焦距和成 像距离，记录数据并进 行分析。
实验结果分析与讨论
• 凸透镜成像特点：光线经过凸透镜后，会聚在一个焦点上，形成倒立的实像。 随着物距的增大，像距逐渐减小，像的大小也逐渐变小。
• 凹透镜成像特点：光线经过凹透镜后，散开在一个焦点上，形成正立的虚像。 随着物距的增大，像距逐渐增大，像的大小也逐渐增大。
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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思维导图
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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
透镜和成像原理
汇报人：XX
2024年X月
目录
第1章 透镜和成像原理简介 第2章 透镜的成像原理 第3章 透镜成像的光学效应 第4章 透镜组成像原理 第5章 透镜组成像的特殊效应
● 01
第1章 透镜和成像原理简介
什么是透镜
透镜是用来聚焦或散 焦光线的光学元件。 它主要分为凸透镜和 凹透镜两种类型，利 用折射和反射原理实 现。
感谢观看
THANKS
光学仪器中 的应用
如相机、望远镜、 显微镜等
日常生活用 品中的应用
如眼镜、显微镜 和望远镜等
● 02
第2章 透镜的成像原理
透镜成像的基本原理
透镜成像的基本原理是指透镜对光线的折射和聚 焦作用。根据透镜成像的规律和公式，可以通过 几何构造来确定成像的位置和特点。
透镜成像的类型
实像和虚像
实像是通过透镜 成像能够聚焦在 屏幕上的像，虚 像则是无法聚焦
透镜组成像 的融合规律
成像效果综合规 律
透镜组成像 的融合效应
应用
医学影像、卫星 遥感
透镜组成像 的融合方式
多透镜组合成影 像
总结
透镜组成像的特殊效应是一门复杂而有趣的光学 学科，从倍率效应到焦外效应，再到噪声和融合 效应，每种效应都对光学成像质量有重要影响。 了解这些效应的原理和应用，有助于我们更好地 理解和应用透镜组成像技术。
透镜的主要特性
焦距
透镜焦点到透镜 的距离
像高和物高
成像时像的高度 和物体的高度的
比值
光圈
控制透镜通过的 光线量
透镜的种类
凸透镜
使光线汇聚于焦 点处
凹透镜
使光线发散
透镜的应用
透镜广泛应用于光学 仪器中，如相机、望 远镜、显微镜等，同 时也在眼镜、显微镜 和望远镜等日常生活 用品中得到应用。
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眼睛、照相机 倒立实像 幻灯机、显微镜的物镜 探照灯 放大镜、显微镜的目镜 近视眼镜
凸透镜
u=2f 2f>u>f u=f u<f
凹透镜
在主光轴 任意位置
透镜成像的特点（见课本P111）
四、透镜的焦度
不同的透镜，它们会聚或发散光线的本领是不同的。用焦度Φ表示 透镜折光的本领。 思考：透镜折光的本领与透镜的焦距有什么关系呢？
作业： 1.物体与屏幕之间的距离为100cm，透镜距屏幕25cm时，在 屏幕上可以看到清晰的像，问该透镜是什么透镜？透镜的 焦距是多少？像的放大率是多少？ 2.一个焦距为4cm的凸透镜，要想得到放大2倍的虚像，物 体应该放在离透镜多远的地方？
2.像的放大率
B A'
A
O
B'
像长 v K 物长 u
例题7-4，见课本P112
计算： 1.凹透镜的焦距为15cm，物体到透镜的距离为30cm，求像 到透镜的距离是多少？像的放大率是多少？像的特点是什 么？ 2.凸透镜的焦距为40cm，要得到一个放大的、正立的、高 是物体4倍的像，求物体到透镜的距离。
物体和透镜间的距离叫做物距，用u表示；像和透镜间的距离叫 做像距，用v表示。
透镜 像的性质 大小 倒/正 一点 缩小 等大 放大 无像 放大 缩小 一点 倒立 倒立 倒立 无像 正立 正立
物距u
u→∞ ∞>u>像 无像 虚像 虚像 测焦距
应用
异侧f<v<2f
1 f
焦度Φ的单位是屈光度，用D表示。在计算中，凸透镜的焦距取 正值，凹透镜的焦距取负值。 例题7-2，见课本P110
计算： 某透镜的焦度是5D，求该透镜的焦距，该透镜是什 么透镜？
五、透镜成像公式法
1.透镜成像数学公式
1 1 1 u v f
其中，物距u总是取正值；实像的像距v取正值，虚像 的像距v取负值；凸透镜的焦距f取正值，凹透镜的焦距f取 负值。 计算：①凸透镜的焦距为15cm，物距为45cm，求像距？ ②凹透镜的焦距为15cm，物距为10cm，求像距？
第二节、透镜成像
一、透镜及其种类
凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用。
二、透镜成像的几何作图法
S ● 焦点 ● f ● O ● f 光心
焦点
● S'
主光轴
三条典型光线： ①通过光心的光线； ②平行于主光轴的光线； ③经过焦点的光线（或延长线经过焦点）。
例题7-3，见课本P110
三、透镜成像的性质和应用