凸透镜成像规律(作图理解)
凸透镜、凹透镜成像规律光路图(简单易懂)
F
F
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。
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2019/7/10
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 虚像
物距大于2f
物 物距等于2f 距
小于2f大于f
虚像
F
F
凸透镜成像 按要求画出光路图
A
F
F
B
凸透镜成像
A F
B
B`
F A`
物距大于2f成像规律
成倒立、缩小的实像，像 与物异侧，物距大于像距。
其主要应用在：照像机、 人的眼睛
物距小于2f、大于f 的成像规律
成倒立、放大的实像，像 与物异侧，物距小于像距。
其主要应用在：幻灯机、 显微镜、电影放映机。
F
F
凸透镜成像 按要求画出光路图
A
F
F
B
凸透镜成像
A`
A
F
F
B
B`
物距小于f成像规律
成正立、放大的虚像，像 与物同侧，物距小于像距 的绝对值。
其主要应用在：放大镜、 老花镜。
F
F
SUCCESS
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2019/7/10
凸透镜成像 按要求画出光路图
A
F
F
B
凸透镜成像
A
透镜成像规律图及应用
透镜成像规律图及应用透镜成像规律是高中物理的重点和难点内容.特别是今年调整考试内容和教学要求后,对“利用透镜成像公式进行计算”已不再作要求的情况下,利用成像作图法来理解透镜成像规律,已变得更加重要了.下面是利用作图法画出的凸透镜成像规律图.若能灵活理解和熟练掌握,对我们学好几何光学和搞好高考复习是很有帮助的.由图分析可得出凸透镜如下几方面的规律:1、成像规律12焦距.2.几个区域(设物体在透镜左边)凸透镜右侧：0～F为无像区,不管物体怎么移动，都不可在该区域里成像；F～2F为缩小的实像区；2F～∞为放大的实像区。
凸透镜左侧：F为物体成实像或虚像的分界线；2 F为成放大或缩小实像的分界线。
区域0～F中，典型的应用仪器是放大镜；F ～2F中的应用仪器有幻灯机、投影仪等；F～∞中的应用仪器有照相机、眼睛等。
另外，左侧光心至∞还是虚像区。
3.放大率图线过左侧焦点F ，作一竖直线作为放大率图线的纵轴。
纵轴左边的光滑曲线表示物体成实像时的放大率图线，右边的光滑曲线表示物体成虚像时的放大率图线。
显然，当物体从∞处向焦点 F 移动时，放大率m 增大，当u>2f 时，m<1，当u=2f 时，m=1，f<u<2f 时,m>1，当物体趋于F 时，m 趋于∞；当物体从焦点F 向光心移动时，放大率又逐渐减小，当物距等0，即物体移至光心时， m=1，但成虚像时总有m>1。
对于凹透镜，也同样可以作出成像规律图如下。
由图可看出,物体通过凹透镜后只能成正立、缩小的虚像，而且像与物在透镜的同侧，像在物体与透镜之间的0～f 的范围内。
当物体向光心移动时，像也向光心移动，但物体移动速度大于像移动的速度，像的放大率也增大，但总有放大率ｍ<1.下面举例说明上述规律的运用.例1 一焦距为f 的凸透镜,主轴和水平的x 轴重合．x 轴上有一光点位于透镜的左侧,光点到透镜的距离大于f 而小于2f ．若将此透镜沿x 轴向右平移2f 的距离,则在此过程中,光点经透镜所成的像点将：('96全国高考)(A)一直向右移动 (B)一直向左移动(C)先向左移动,接着向右移动 (D)先向右移动,接着向左移动 分析：此题是考查透镜成像规律。
5.3凸透镜成像的规律(知识点+例题)(解析版)
人教版八年级物理上册第5章《透镜及其应用》第3节凸透镜成像的规律讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一凸透镜成像的规律★★ 3 314二凸透镜成像的实验★★ 4 4一、凸透镜成像的规律：1.当物体在1倍焦距内时（0＜u＜f）：（1）光路图：如下图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①正立、放大、虚像；②物像同侧；③像距＞物距：v＞u；④物体远离凸透镜（靠近焦点），像变大；（4）应用：放大镜2.当物体在焦距处时（u＝f）：不成像（折射光线平行）；3.当物体在1～2倍焦距间时（f＜u＜2f）：（1）光路图：如右图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①倒立、放大、实像；②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；③像距＞物距：v＞2f；（像在2倍焦距之外）④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）⑤物体靠近凸透镜（靠近焦距处），像变大；物体远离凸透镜（靠近2倍焦距处），像变小；⑥像的移动速度大于物体的移动速度：物体移动一小段距离，像移动一大段距离；（4）应用：投影仪4.当物体在2倍焦距处时（u＝2f）：（1）光路图：如下图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①倒立、等大、实像；②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；③像距＝物距：v＝2f；（像也在2倍焦距处）5.当物体在2倍焦距之外时（u＞2f）：（1）光路图：如下图；（2）成像原理：光的折射；（3）成像特点：①倒立、缩小、实像；②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；③像距＜物距：f＜v＜2f；（像在1～2倍焦距间）④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）⑤物体靠近凸透镜（靠近2倍焦距处），像变大；物体远离凸透镜，像变小；⑥像的移动速度小于物体的移动速度：物体移动一大段距离，像移动一小段距离；（4）应用：照相机。
【例题1】已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（）A．当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像B．当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像C．当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像D．当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大【答案】B【解析】解：A、当u＝10cm时，u＜f＝15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；B、当u＝20cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B正确；C、当u＝35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，故C错误；D、当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小。
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。
凸透镜成像规律的作图法1
四、凸透镜成像规律的作图法
1、物体在二倍焦距外，即：物距大于二倍焦距（u＞2f）
光源（物体）
从图可知：在物体的另一侧生成倒立、缩小的实像， 像距在一倍焦距和二倍焦距之间（f＜V＜2f）, 照相机原理。
2、物体在二倍焦距处，即：物距等于二倍焦距（u=2f）
光源（物体）
从图可知：在物体的另一侧生成倒立、等大的实像， 像距在二倍焦距处（V=2f）, 无实际意义（无用）。
6、物体越靠近一倍焦距（物距） 减小，像越来越大，且像距增大。
1、某同学做凸透镜成像实验，当光屏距离凸透镜12厘米时， 发现光屏上有一个清晰缩小的像，由此可以判断凸透镜的焦距 可能是 ( )
B
A. 5厘米
B. 10厘米
C. 15厘米
D. 20厘米。
2、一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从离 凸透镜50cm处移到15cm处的过程中，像的大小 和像距的变化情况是（ B ） A．像变大，像距变小 B．像变大，像距变大 C．像变小，像距变小 D．像变小，像距变大
凸透镜成像规律的作图法
一、几个名词：
1、光心（0）：可以把凸透镜的中心近似看作是光心。
2、当一束平行光以与凸透镜的主轴穿过凸透镜时，在 凸透镜的另一侧会被凸透镜汇聚成一点，这一点叫做焦 点。用“F”表示。 3、焦点到凸透镜光心的距离就叫这个凸透镜的焦距。 用“f”表示。一个凸透镜的两侧各有一个焦点，所以一 个凸透镜两侧各有一个焦距。
练习
1、某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时， 记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的 距离v之间的关系，则凸透镜的焦距为 ( ) A. 60cm B. 40cm C . 20cm D. 10cm
2、用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出 现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（ ） A、像的上半部分消失 B、像的下半部分消失 C、像全部消失 D、仍有原来大小的像，但亮度变暗
5.3 凸透镜成像的规律(考点解读)(学生版)
5.3 凸透镜成像的规律（考点解读）（原卷版）a. u﹥2fb. f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f（2）凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。
也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。
这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
（3）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；（4）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。
（5）凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
2、凸透镜成像的应用【考点1 探究凸透镜成像的规律】【典例1-1】（2023•秦淮区二模）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。
下列说法正确的是（）A．光屏上的像是倒立放大的B．该凸透镜的焦距可能是20cmC．将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，再向左移动光屏到某一位置，光屏上能成清晰的像D．只将蜡烛移至光具座46cm处，将光屏来回移动，光屏上能接收到像【典例1-2】（2023•九龙坡区校级三模）（1）利用如图1甲所示装置探究“冰熔化时温度随时间变化的规律”，将装有碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中加热。
安装实验装置时，应遵循（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序；图1乙为冰的温度随时间变化的图象，在6min时，试管内的物质处于（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态。
（2）课堂上，小明对凸透镜成像规律进行了相关实验探究。
通过如图2甲所示实验，测出凸透镜焦距为cm。
实验时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心在。
图2乙中，光屏上恰好能得到烛焰清晰的像，（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像规律与此相同。
【典例1-3】（2023•东营区校级模拟）探究凸透镜成像规律，实验装置如图。
（1）如图甲，用平行光法找到凸透镜的焦点，测得焦距为cm。
凸透镜成像规律(不懂成像的请看!原创)
凸透镜的成像规律放映机,幻灯机，投影机，放大镜,探照灯,摄像机和摄像头在生活中随处可见，知道这其中所运用的物理规律吗？在小时候你可曾“稚幼且又残忍”地用放大镜一面对着太阳，用小亮点照射蚂蚁，照得发焦呢？但你观察过放大镜的镜片是中间厚两边薄呢还是中间薄两边厚吗？放大镜只能放大么？凸透镜成像规律就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，所成的虚像则是在物体同侧的放大的像。
那这几种情况是从哪里来的呢？这里就用到了光的沿直线传播和光的折射等规律了。
我们都知道在光的折射的试验中三棱镜的折射路径，如果再倒着放置一个三棱镜，让两条入射光的入射角相等，那么两条光线会交与一点，那如果中间再放置一个矩形的玻璃且让入射光线垂直入射呢？不难得出，三条折射出来的光线会大致交与一点。
将这三个物理光学工具组合在一起，再把器具的表面磨平，这就近似的成了一个“凸透镜”。
这也就可以说凸透镜都是中间厚，四周薄的透镜了。
那么这个三线的交点也就是这个凸透镜的焦点，这个清晰的小亮点也就聚合了光源（热光源）的某些热量了，透镜的中心就是光心，从光心到焦点的距离是焦距，过光心的水平线称为主光轴。
在探究小孔成像中我们找了两条光，分别为理论上最末端的两条光线，这样就基本确定了它成像的位置和大小了。
凸透镜的成像也是如此。
由以上的实验的规律可得出物体的某一点发出或反射等的两条“极端”的光线（平行于主光轴折射至焦点的光线和射向光心又不改变光路的光线），它们的交点也就是物体发光或反射等的那一个对应点了。
有对应点则可基本地找到这个物体通过凸透镜所成的像了。
通过这样作图或实验的方法就不难得出所述的成像规律了。
所以放大镜所成的像就不一定是放大的像了。
那投影仪镜头（凸透镜）的所成的实像不就是倒立的了吗？怎么光屏上接收的确实正立的呢？这个简单，再利用其他的物理光学器具在正过来就可以了。
凸透镜、凹透镜成像规律光路图(简单易懂)
凸透镜
透 镜 凹透镜
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 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
F
F
凸 透 镜 成 像
按要求画出光路图
A
F
F
B
凸 透 镜 成 像
A
B`
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
A
F B
F
凸 透 镜 成 像
B`
A
F B
F
A`
物距小于2f、大于f 的成像规律
虚 焦 点
虚焦距、虚焦点
虚焦距
实像
凸透镜
虚像
凹透镜
虚像
物距大于2f
实像
凸透镜
物 距
物距等于2f 小于2f大于f
虚像
凹透镜
虚像
F
F
凸 透 镜 成 像
按要求画出光路图
A
F B
F
凸 透 镜 成 像
A
B`
F
F
B
A`
物距大于2f成像规律
成倒立、缩小的实像，像 与物异侧，物距大于像距。 其主要应用在：照像机、 人的眼睛
成倒立、放大的实像，像 与物异侧，物距小于像距。 其主要应用在：幻灯机、 显微镜、电影放映机。
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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，不相交则不成像 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，下列说法中正确的是（ ）
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、下列关于凸透镜或凹透镜的光路图中不正确的是（ ）
3、 一个物体通过凸透镜在另一侧光屏上成像，若将透镜下半部分用纸遮住，物体的像将 （ ）
Ａ、在屏上只被接到物体上半部分的像； 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、能得到物体大部分的实像。
二、实验（1×17=17）
4、在研究凸透镜成像的实验中：
（1）要用 法测量凸透镜的焦距。
(2)实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）若透镜的焦距是15厘米，蜡烛和凸透镜的位置距离是40cm ，调节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）实验一段时间以后发现像 （填“变高”、“变矮”），是因为 。
（6）实验时发现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“研究凸透镜成像”实验时：
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，使蜡烛到与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，也无法在光屏上观察到像可能的原因是：
① ② 。
三、作图
1、作出折射光线。
2、A 是物体，B 是A 的像，PF
为主光轴，试确定凸透镜的位置，并画出凸透镜。
3、根据成像规律，定性作出折射光线。
（P 是2倍焦距位置）。