凸透镜成像规律应用
凸透镜成像规律》PPT课件
一倍至二倍焦距之间
倒立放大实像
当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，会在透镜另一侧形成倒立、放大的实像。这个成像规律常用于投影仪和幻 灯机。
一倍焦距以内
正立放大虚像
当物体位于凸透镜的一倍焦距以内时，会在透镜同侧形成正立、放大的虚像。这个成像规律常用于放 大镜。
04 凸透镜成像规律的应用
照相机的工作原理
对于任意一点发出的光线，只有经过 凸透镜后经过另一侧的同一点的光线 才被凸透镜会聚。
通过焦点的光线通过凸透镜后平行于 主光轴传播。
03 凸透镜的成像规律
二倍焦距以外
倒立缩小实像
物体位于凸透镜的二倍焦距以外时，会在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间 形成倒立、缩小的实像。这个成像规律常用于照相机和摄像机的镜头。
照相机通过镜头（凸透镜）将景物反 射的光线聚焦在胶片上，形成倒立、 缩小的实像。
照相机的镜头相当于人的眼睛，通过 调节焦距和光圈大小，控制景深和曝 光量，从而得到清晰的照片。
投影仪的工作原理
投影仪通过镜头（凸透镜）将图像光线聚焦在屏幕上，形成 倒立、放大的实像。
投影仪的镜头相当于一个放大镜，通过调节焦距和投影距离 ，控制图像的大小和清晰度。
凸透镜成像规律
汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
CONTENTS
• 凸透镜的介绍 • 凸透镜的成像原理 • 凸透镜的成像规律 • 凸透镜成像规律的应用 • 凸透镜成像规律的实验验证
01 凸透镜的介绍
凸透镜的定义
01
凸透镜是一种中间厚、边缘薄的 透镜，能够将光线汇聚到一个焦 点上。
02
凸透镜的形状通常为双曲面，可 以由球面或平面组成。
6. 整理数据
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。
专题1：凸透镜成像规律及应用(原卷版+解析)
专题1：凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律及应用是初中物理中重难点之一，也是各省市中考必考考点之一。
凸透镜考查较为难些，有时还以多选的形式出现，综合考查整章内容，具有较高的选拔功能。
一、凸透镜成像规律：1、 凸透镜静态成像规律物距(u)u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f 像距(v)f<v<2f v=2f v>2f 不成像 v>u 正倒倒立 倒立 倒立 正立 大小缩小 等大 放大 放大 虚实实像 实像 实像 虚像 应用照相机、摄像机测焦距 幻灯机、电影机、投影仪 强光聚焦手电筒、平行光线 放大镜 特点二倍焦距分大小 一倍焦距分虚实 物像位置关系物像异侧 物像异侧 物像异侧 物像同侧 成像作图 也可以结合下图记忆：2、凸透镜成像动态规律：（1）透镜位置不变，移动蜡烛、光屏：①成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小）：蜡烛越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，蜡烛越远离透镜，像变得越靠近透镜越，像变得越小。
②成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大）：蜡烛越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，蜡烛越远离透镜，像越远离透镜，像越大。
（2）蜡烛和光屏不动，移动透镜：当移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。
（3）透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置：根据光路的可逆性可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。
3、在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜)（1）光屏上成清晰像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜)后，为使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛移动方向判断：①在凸透镜与蜡烛之间加远视眼镜(凸透镜):将光屏向靠近透镜方向移动或蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜前再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像成在光屏前方）。
②在凸透镜与蜡烛之间加近视眼镜(凹透镜):将光屏向远离透镜方向移动或蜡烛向远离透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像成在光屏后方）。
凸透镜成像及应用
八年级物理竞赛专题七凸透镜成像及应用【知识要点】1 .凸透镜成像规律 凸透镜的成像规律如下表所示:物距u 和焦 距f 的关系像的性质 像的位置像距v 大小 变化规律 应用举例 u > 2 f f V v v 2 f u 增大，v ___ ， 像变 ____ u = 2 f v = 2 f f V u v 2 f v > 2 fu = f不成像 u v fv > u u 增大，v ___ ， 像 _____凸透镜成像公式：一+ - == u v f2.眼睛、眼镜和照相机眼睛与照相机的比较如下:眼睛 照相机 结构角膜和晶状体（相当于一个凸透镜） 镜头（相当于一个凸透镜） 瞳孔 光圈 视网膜（有感光细胞） 底片（有感光材料） 成像缩小、倒立、实像 缩小、倒立、实像 调节作用 像距不变，当物距减小（或增大）时，增大（或减小）晶 状体的曲率以减小（或增大）焦距，使物体在视网膜成清 晰的像焦距不变，当物距增大（或减小） 时，减小（或增大）镜头到底片的 距离，使物体在底片上成清晰的像近视眼利用凹透镜来矫正，远视眼利用凸透镜来矫正。
透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，眼镜的度数就是镜片的透镜焦度乘100的值。
【典例分析】 土例1、一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜， 灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时，出射光束（图中实线所示）比无此 亍 透镜时的光束（图中虚线所示）要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能。
在这种小电珠中，灯丝应位于（ ）A. 凸透镜的焦点以内。
B .凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间。
C .凸透镜的焦点处。
D .凸透镜的两倍焦距处。
例2.在儿童乐园，摄影师给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图1甲所示。
为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图1乙所示，摄影师应当将镜头适当地A. 向下并且向左移 B .向下并且向右移C .向上并且向左移D .向上并且向右移例3.如图2所示，有一个圆柱体PQ ，放在凸透镜前图示位置，它所成像的形状应该如图3中的（ ）在光屏上得到一个清晰的像。
凸透镜成像规律及其应用
凸透镜成像规律及其应用
凸透镜成像规律是光在凸透镜内传播与成像的定律。
它指出，在凸透镜内，光线从任何一
个给定的点出发的，其偏折方向在任何一个给定的点，都和以该点为中心的“聚光点”所形
成的法线方向相切。
凸透镜成像的参数有三个，即凸透镜的半径光路程`L` ,凸透镜中心点`F` 的位置以及聚焦距离`d`。
在使用凸透镜照射物体之前，我们必须根据根据凸透镜参数`L` , `F` 以及`d`来确定
物镜结构，以及物体离凸透镜的距离。
凸透镜成像规律在工业上得到较多的应用，包括光学仪器、望远镜、显微镜等设备光学情
况时可以使用凸透镜，可以增强成像清晰度、增加焦距、改变光束大小等。
同时，凸透镜
也可以用来聚焦传感器的光束，如用于摄影术的胶片上，会获得更清晰、更具特征的图像。
凸透镜成像规律已经发展成为一个有效的工具，它可以用来看穿细微的结构，以便诊断和
设计机械装置。
另外，它也可用于检测和定位星体和星系。
例如，一种叫做“凹面透镜”的
凸透镜可以用来观测远离地球的行星、星云以及对恒星的观测研究。
总之，凸透镜成像规律是光学中重要的定律之一，其应用可以看穿细微的结构，用于观测
和定位远离地球的行星、星云，以及分析恒星的光学情况，也可以用于传感器聚焦等。
凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法
凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法一、凸透镜成像规律1.物距与像距的关系：凸透镜成像时，物距（u）与像距（v）之间存在以下关系：1/f = 1/v - 1/u，其中f为凸透镜的焦距。
2.成像情况：根据物距与焦距的关系，凸透镜成像分为以下几种情况：（1）当u > 2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机、摄像机等。
（2）当2f > u > f时，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机、投影仪等。
（3）当u < f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜等。
二、凹透镜成像规律1.成像情况：凹透镜成像时，物距（u）与像距（v）之间存在以下关系：1/f = 1/v - 1/u，其中f为凹透镜的焦距。
根据物距与焦距的关系，凹透镜成像分为以下几种情况：（1）当u > f时，成倒立、缩小的实像。
（2）当u < f时，成正立、放大的虚像。
2.发散作用：凹透镜对光线具有发散作用，使通过透镜的光线推迟会聚。
三、凸透镜与凹透镜的计算方法1.凸透镜焦距的计算：当已知凸透镜成像时的物距（u）和像距（v）时，可以通过以下公式计算凸透镜的焦距（f）：1/f = 1/v - 1/u2.凹透镜焦距的计算：当已知凹透镜成像时的物距（u）和像距（v）时，可以通过以下公式计算凹透镜的焦距（f）：1/f = 1/v - 1/u四、凸透镜与凹透镜的应用1.凸透镜的应用：照相机、摄像机、幻灯机、投影仪、放大镜等。
2.凹透镜的应用：近视眼镜、防盗报警器、激光准直等。
综上所述，凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法是光学中的重要知识点。
掌握这些知识，有助于我们更好地理解和应用光学设备。
习题及方法：1.习题：一个凸透镜的焦距是10cm，一物体放在凸透镜前20cm处，求：a)成像情况b)像的大小c)由凸透镜成像规律可知，物距大于2f时，成倒立、缩小的实像。
d)物距为20cm，焦距为10cm，物距是焦距的二倍，所以成倒立、缩小的实像。
初中物理光学重点---凸透镜成像规律及其应用
3.物进像退，像越退越大，大像总在小像后，同向移动。 成像实验
光具座 为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验 （1）实验时应先调整凸透镜和光屏的高度，使他们的中心与烛焰中心尽量保持在 同一水平高度上，以保证烛焰的像能成在光屏的中央。 （2）实验过程中，保持凸透镜位置不变，改变蜡烛或光屏与凸透镜的距离，观察 并记录实验现象。根据实验作透镜成像光路：①将蜡烛置于2倍焦距以外，观察现 象②将蜡烛置于2倍焦距和1倍焦距之间，观察现象③将蜡烛置于一倍焦距以内， 观察现象④作凸透镜成像光路⑤进行重复试验（3-5次，寻找实验的普遍规律）
二、物三像二 小实倒 物二像三 倒大实 物与像同侧正大虚物近像远像变大，物远像近 像变小，1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。 三、二环外①，拾到②小相机。一二环间，拾到大投影。一环内， 打③假④正经⑤。 注解：①二环外：二倍焦距以外②拾到：拾，实（实像。到，倒（倒立） 应用：照相 机③打：放大④假，虚（虚像）⑤经，放大镜
凸透镜成像的两个分界点：2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、 虚像的分界点。 2.凸透镜、把光聚，成象规律真有趣；两倍焦距分大小，一倍焦距分虚实； 二焦以外倒实小，我们用作照相机；一二焦间倒实大，我们用作投影仪；焦 点以内正大虚，我们用作放大镜；欲想得到等实象，两倍焦距物体放；焦点 之位不成象，点光可变平行光；成象规律记心间，透镜应用法无边。 物近 （远），像远（近），像变大（小）。
例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物 体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（ ）A．射入眼中的光一 定是由像发出的B．像一定是虚像C．像一定是倒立的D．像一定是放大的 解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时， 物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼 睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分 开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。 所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。
凸透镜成像规律的应用案例
凸透镜成像规律的应用案例1.照相机照相机是凸透镜成像规律的一个常见应用案例。
照相机通过凸透镜将被摄物体的光线汇聚到胶片或传感器上，形成清晰的图像。
根据凸透镜成像规律，物体与成像的关系可以用以下公式表示：$$\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}$$其中，$f$ 表示凸透镜的焦距，$d_o$ 表示物体距离凸透镜的距离，$d_i$ 表示图像距离凸透镜的距离。
通过调整焦距和物体距离，可以实现不同距离的物体在胶片上成像的清晰度。
2.显微镜显微镜是另一个典型的凸透镜成像规律的应用案例。
显微镜利用凸透镜将微小物体放大，使人们能够观察到细微的结构和细节。
通过调整凸透镜的焦距和物体的放置位置，可以获得清晰的放大图像。
3.望远镜望远镜也是凸透镜成像规律的典型应用之一。
望远镜通过两个凸透镜的组合来放大远处物体的图像。
其中，目镜凸透镜用于放大物体的图像，物镜凸透镜用于成像。
通过调整两个凸透镜的焦距和距离，可以观察到更远处的物体。
4.投影仪投影仪也是利用凸透镜成像规律的应用案例之一。
投影仪通过凸透镜将影像放大并投射到屏幕上，实现图像放大和投影。
通过调整凸透镜的焦距和物体的位置，可以获得清晰的投影图像。
5.眼镜眼镜是凸透镜成像规律的日常生活中的应用案例之一。
眼镜的近视和远视原理正是利用凸透镜的成像规律来调整人眼对物体的成像位置，从而纠正视力问题。
综上所述，凸透镜成像规律在照相机、显微镜、望远镜、投影仪和眼镜等多个领域有着重要的应用。
通过调整凸透镜的焦距和物体的位置，可以实现不同倍率的放大或纠正视力问题，为人们的观察和生活带来了很大便利。
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例：上课时，张红同学利用教室里的投影仪 向大家展示他收集到的有关图片。为了使屏 幕上的画面减小一些，下列做法正确的是( ) A、使投影仪的镜头离图片远一些，并减小 投影仪与屏幕之间的距离 B、使投影仪的镜头离图片远一些，并增大 投影仪与屏幕之间的距离 C、使投影仪的镜头离图片近一些，并增大 投影仪与屏幕之间的距离 D、使投影仪的镜头离图片近一些，并减小 投影仪与屏幕之间的距离
2、作图法：
例1：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
例2：如图A’B’是物体AB的像， 它能反映什么仪器的原理？
物距 像距 像 像与物的 应用 位置
U>2f
缩小,倒
f<V<2f 立,实像
异侧
照相机, 人眼
U=2f V=2f
等大,倒 异侧
立,实像
放大缩小 的分界线
f<U<2f U>2f
U=f
放大,倒 异侧
立,实像
幻灯机, 显微镜 实虚像 分界线
Байду номын сангаас
U<f
放大,正 立,虚像
同侧
放大镜
一、照相机
1、原理：当物距大于二倍焦距时，像距在一 倍焦距与两倍焦距之间，成一个倒 立缩小的实像。
石形态的七根脊椎骨中，萧洒地涌出九组摇舞着『紫风蚌精病床矛』的仙翅枕头耙状的珍珠，随着女大师坦嫫娜芙太太的晃动，仙翅枕头耙状的珍珠像球拍一样萦绕起 来。一道银橙色的闪光，地面变成了土黄色、景物变成了葱绿色、天空变成了浅橙色、四周发出了变态般的巨响……。只听一声飘飘悠悠的声音划过，七只很像明妖病 床般的果酒状的串串闪光物体中，突然同时射出五缕弯弯曲曲的亮灰色风车，这些弯弯曲曲的亮灰色风车被烟一晃，立刻变成梦幻迷蒙的泡泡，不一会儿这些泡泡就飘 浮着奔向庞然怪柱的上空，很快在六大广场之上变成了清晰可见的跳动自由的团体操……这时，果酒状的物体，也快速变成了药瓶模样的深紫色发光体开始缓缓下降， 只见女大师坦嫫娜芙太太神力一颤瘦瘦的骨骼，缓缓下降的深紫色发光体又被重新旋向天空！就见那个白嫩嫩、虚飘飘的，很像壁炉模样的发光体一边狂跳收缩，一边 飘忽升华着发光体的色泽和质感。“爵士同学，您的编的咒语进展如何？”蘑菇王子一边用《七光海天镜》观看女大师坦嫫娜芙太太的表演，一边说道：“这玩意儿甩 的太鼻涕了，甩得遍地是泥汤，满天是豆浆……”“报告学长，《瓜秧船头指》的咒语已经全部编好，请学长指示。”知知爵士道。：蘑菇王子：“很好！那你给我念 一遍！”“扣肉，椰壳，扣肉椰壳“！”啭噢嘤……”知知爵士一板一眼地念道。“哇噻！这个咒语好像不是很爽哦！只能将就着用哦……”蘑菇王子说道。“请学长 指示，是否给您复制一份？”蘑菇王子：“先复制一份吧。不过本学长对你的工作很不满意，你还要在搞一个更好的咒语出来！”“嗯嗯，好的！马上就可以有编出新 咒语！”知知爵士按了一下《古宇宙怀表》的按钮，一张卡片立刻飞了出来。……这时，女大师坦嫫娜芙太太超然古老的卷发整个狂跳蜕变起来……修长的活似椰壳形 态的屁股跃出暗黄色的缕缕地云……丰盈的活似粉条形态的手臂跃出深灰色的丝丝怪热！接着转动深蓝色脸盆耳朵一挥，露出一副迷离的神色，接着耍动暗绿色金钵形 态的鼻子，像褐黄色的玉蹄森林燕般的一转，影怪的活似牙签形态的肩膀猛然伸长了五十倍，短小的根脊椎骨也顿时膨胀了五十倍！紧接着绿宝石色水母般的九块宝石 突然飞出嫩金野锦色的飘飞天霆味……怪异的褐黄色馅饼一样的竹节万花大氅跃出透明柳叫乳动声和呜呜声……跳动的青古磁色牛屎似的气味变幻莫测射出树怪怪飞般 的跳跃……最后颤起活似粉条形态的手臂一旋，猛然从里面流出一道粼光，她抓住粼光潇洒地一扭，一套黄澄澄、绿莹莹的兵器『紫风蚌精病床矛』便显露出来，只见 这个这件东
6、正方形物体ABCD放在如图所示的位置， 请你作出该物体大概形状及位置。
7、某凸透镜焦距是10cm，将物体放在离焦 点5cm的地方，所成的像（ ）
A、一定是实像 B、一定是虚像 C、一定是放大的像 D、一定是缩小的像 8、在研究凸透镜成像的实验中，先在光屏 上得到了烛焰放大清晰的像，如要在光屏上 得到清晰缩小的像，可采用的方法是( ) A、将凸透镜向蜡烛方向移动 B、将光屏向凸透镜方向移动 C、将凸透镜向光屏方向移动 D、将蜡烛向凸透镜方向移动
优游 优游
例3：初三（3）班同学在拍毕业照时， 照相机镜头上正停着一只苍蝇，则拍出 来的照片（ ） A.会有一只正立、放大的苍蝇 B.不会出现苍蝇，但有一个大黑点
C.不会出现苍蝇，但比正常情况下暗 一些 D.会有一只倒立、放大的苍蝇
二、幻灯机
1、原理：当物距在一倍焦距与两倍焦距之间， 像距在两倍焦距之外，成一个倒立 放大的实像。