光路图解析凸透镜成像规律
凸透镜成像光路图
物距（u）
指物体到凸透镜中心的距离。物距 的变化会影响成像的方式和位置。
像距（v）
指成像点到凸透镜中心的距离。像 距与物距和焦距之间有一定的关系， 决定了成像的放大倍数和虚实情况。
02 凸透镜成像规律
放大成像条件
01
02
03
04
物体位于凸透镜的一倍焦距以 内。
在凸透镜的另一侧形成放大的 虚像。
像距大于物距，像比物大，像 是正立的。
当物体从凸透镜的焦点向透镜移动 时（物距始终在1倍焦距以内），像
逐渐变大，像距逐渐变大。
缩小成像条件
物体位于凸透镜的二倍焦距以外。 像距小于物距，像比物小，像是倒立的。
在凸透镜的另一侧形成缩小的实像。
当物体从二倍焦距处向凸透镜移动时（物距始终在2倍 焦距以外），像逐渐变大，像距逐渐变大。
等大成像条件
放置凸透镜
调整光源
寻找像的位置
测量数据
注意事项
将凸透镜放置在光具座 上，调整其位置使光源 、凸透镜和光屏在同一 高度。
打开光源，调整其位置 和方向，使光线平行于 光具座且能够照射到凸 透镜上。
移动光屏，直到在光屏 上观察到清晰的像为止 。注意调整观察角度以 获得最佳观察效果。
使用测量工具测量物距 、像距和焦距等参数， 并记录实验数据。
提高解题能力建议
熟练掌握凸透镜成像的规 律和相关知识点。
多做练习题，加强对知识 点的掌握和应用能力。
理解凸透镜成像的原理和 光路图。
注意审题和分析问题，明 确题目要求和已知条件。
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光线传播原理
光线在同种均匀介质中沿直线传播， 当光线遇到不同介质分界面时，会发 生反射和折射现象。
凸透镜成像规律光路图
F
F
B
精选文本
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凸透镜成像
A F
B
B`
F A`
精选文本
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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
精选文本
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F
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凸透镜成像 按要求画出光路图
A
F
F
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凸透镜成像
A
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物距等于2f成像规律
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1
概念
凸透镜 透 镜
凹透镜
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2
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
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3
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
精选文本
4
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
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5
凸透镜对平行于主光轴的平行 光线行有会聚作用
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出光路图
A
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B
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凸透镜成像
A`
A
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F
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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。
精选文本
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F
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凹透 镜 成 像 按要求画出光路图
A
凸透镜、凹透镜成像规律光路图简单易懂
透镜的应用： 凸透镜用于矫 正远视眼，凹 透镜用于矫正
近视眼
凸透镜和凹透镜的形状和结构
凸透镜：中间厚边 缘薄的透镜，形状 有球面形、抛物线 形等。
凹透镜：中间薄边 缘厚的透镜，形状 有球面形、双曲面 形等。
透镜的材质片组成，可 用来矫正视力或作为 摄影镜头等光学仪器 的一部分。
添加标题
凹透镜的成像规律还包括：当物体位于焦点以内时，物像同侧，像的位置由物距决定，且像距随着物距的减小而 增大；当物体位于焦点以外时，物像异侧，像的位置由像距决定，且像距随着物距的增大而减小。
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凹透镜的成像规律还包括：当物体位于凹透镜的焦距以内时，成正立、放大的虚像，且虚像在物体同侧；当物体位于凹透 镜的焦距以外时，成倒立、缩小的实像，且实像在物体异侧。
优点：可以矫正近视，适合近视患者使用 缺点：无法矫正远视，不适合远视患者使用 注意事项：使用时需保持清洁，避免刮伤
如何正确选择和使用凸透镜和凹透镜
凸透镜和凹透镜的优缺点比较 凸透镜和凹透镜的选择依据 使用凸透镜和凹透镜的注意事项 凸透镜和凹透镜的应用场景
汇报人：XX
凹透镜的应用场景
矫正近视：通过凹透镜 的折射作用，将远处物 体发出的光线会聚在视 网膜上，从而矫正近视。
制作望远镜：凹透镜 可以作为望远镜的目 镜，将远处的物体放 大，便于观察。
制作显微镜：凹透镜 可以作为显微镜的目 镜，将微小的物体放 大，便于观察和研究。
制作投影仪：凹透 镜可以作为投影仪 的光学元件，将图 像投影到屏幕上。
光线通过凸透镜后，折射光线会聚于一点，这一点称为焦点
光线通过凸透镜后，折射光线的反向延长线会聚于一点，这一点称为虚焦点
光线通过凸透镜后，会沿着直线传播，不会发生折射或反射等现象 凸透镜可以用于放大物体，例如老花镜和放大镜等
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。
凸透镜成像的规律光路图
u>2f
u=2f
2f>u>f
对比前三个图，你会发现物体离凸透镜越 远 （填“远”或“近”）， 近，像离凸透镜越_____ 变大 像的大小会逐渐 _____（填“变大”或“变 小”）。
分析凸透镜成像特点（七）
2f f O f 2f 2f f O f 2f 2f f O f 2f
当物体放在距离凸透镜小于一倍焦距的位 折 射后，将折射光线 置时，光线经过凸透镜的___ 正立 、 _____ 放大 的____ 虚 像， 反向延长，形成一个_____ 同侧 （填“同侧”或 像和物体的位置在透镜的_____ “异侧”）。应用实例放大镜 _____________。
分析凸透镜成像特点（六）
凸透镜成像规律（口诀法）
• 一倍焦距分虚实， • 二倍焦距分大小， • 物近像远像变大。
成倒立 缩小实像 U>2f 2f>u>f u<f 成倒立 放大实像
2f
照相机 幻灯机
f
放大镜
O
f
2f
凸透镜成像规律（列表法） 物距u
u＞2f u＝2f 2f＞u＞f u＝f u＜f
物距u
放大
凸透镜成像的性质
大小
分析凸透镜成像特点（四）
2f
f
O
f
2f
u=f
当物体放在距离凸透镜等于一倍焦距的位 折 射，在透镜的另 置时，光线经过凸透镜的____ 不能 成像（填“能”或“不能”）， 一侧______ 产生平行光 应用实例____________________ 。
分析凸透镜成像特点（五）
2f
f
O
凸透镜、凹透镜成像规律光路图(简单易懂)
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凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
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。
凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
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其主要应用在：幻灯机、 显微镜、电影放映机。
凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
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凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
凸透镜成像 按要求画出光路图
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凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
凸透镜成像
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凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
物距小于f成像规律
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凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
凸透镜成像 按要求画出光路图
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A B`
F B
F A`
凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
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。
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凹透 镜 成 像 按要求画出光路图
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凸透镜、凹透镜成像规律光路图 (简单易懂)
凹透 镜 成 像
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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
凸凹透镜成像规律光路图总结
凸凹透镜成像规律光路图总结一、透镜凸透镜：中间厚边缘薄的透镜；凹透镜：中间薄边缘厚的透镜.焦点：平行光线太阳光通过透镜后会聚的点,或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点.焦点一般有两个,并且一般透镜对称焦距：焦点到光心的距离.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用光心：透镜的几何中心三条特殊光线1.平行于主光轴的光线,通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后,反向延长线会聚于焦点.2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴.3.通过光心的光线通过透镜后方向不变.二、凸透镜成像规律1、u>2f2、u=2f在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像3、2f>u>f4、u=ff v f u f 2,2><<5、u<f 在同侧成正立、放大的虚像在异侧成倒立、放大的实像f u =不成像凸透镜成像规律表格分析：1.一倍焦距：像虚实的分界线一倍焦距分虚实2.二倍焦距：实像放大缩小的分界线二倍焦距分大小3.实像都是倒立的,虚像都是正立的.4.在调节物距和像距时,物像在主光轴上同向移动.成实像时物远像近像变小,成虚像时物远像远像变大.这里的远近是相对于透镜来说的.5.物体、透镜和光屏位置已经确定,在光屏上已经有一个清晰的像,如果保持透镜不动,像左右上下的移动方向和物体左右上下移动的方向相反；如果保持物体不动,像左右上下移动的方向和透镜移动的方向相同.三、凹透镜成像规律1、u>2f2、u=2f在同侧成正立、缩小的虚像在同侧成正立、缩小的虚像3、2f>u>f4、u=f在同侧成正立、缩小的虚像在同侧成正立、缩小的虚像5、u<f在同侧成正立、缩小的虚像凹透镜成像规律：不管在哪个位置都是在同侧成正立、缩小的虚像.。
凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律和光路图
1、当u<f时，成正立、放大的虚像应用：放大镜 v>u
2、当u=f时，不成像 v无限远
3、当f<u<2f时，成倒立、放大的实像应用：投影仪，幻灯机 v>2f
4、当u=2f时，成倒立、等大的实像 v=2f=u
5、当u>2f时，成倒立、缩小的实像应用：照相机 f<v<2f
6、成实像时总是倒立的，成虚像时总是正立的。
7、成实像时，像与物关于透镜异侧；成虚像时，像与物关于透镜同侧。
8、一倍焦距处（焦点）是成像虚实的分界点；二倍焦距处是成像放大、缩小的分界点。
9、越靠近焦点，成像越大；越远离焦点，成像越小。
10、成像放大时，像距大于物距；成像缩小时，像距小于物距。
凹透镜成像光路图
物体经凹透镜折射后成缩小，正立，虚像。
v<u。
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光路图解析凸透镜成像规律教案
★设计理念★
凸透镜成像的规律是是光学部分重点和难点，此部分内容的同样是八年级物理的重点和难点。
掌握了成像规律，学生就能对照相机、投影仪、放大镜成像特点进一步了解，达到牢固掌握所学知识及灵活应用知识解决实际问题的目的。
凸透镜成像规律的学习一般是通过实验得出相应规律的。
有不少同学对这一规律的理解有一定的难度，大部分同学以背的方式强记住了成像规律，时间长了容易遗忘。
其实只要同学们理解了凸透镜成像的实质是光经过凸透镜折射后，折射光线正向（反向）相交而形成的，那么通过从物体的某一点发出的两条特殊光线的光路图，就可以很容易找到这一点经凸透镜所成的像。
本课通过运用凸透镜三条特殊光线作图的方法来分析凸透镜成像的规律。
★教学目标★
1．知识与技能
熟练记住凸透镜成像规律，进一步理解凸透镜所成像性质与物距的关系，能应用光路图理解凸透镜成像规律。
2．过程和方法
通过作图，加深对成像大小、倒正、虚实的理解。
3．情感、态度与价值观
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理，勇于探究日常用品中的科学原理。
乐于参与观察、试验、制作等科学实践。
★教学过程★
本节微课我们学习用光路图来解析凸透镜成像的规律：
在这里要运用到三条特殊的光线，它们是：①平行于主光轴的入射光线折射后过焦点；
②过焦点的入射光线折射后平行于主光轴；③经过光心的光线不改变传播方向。
下面我们将应用这三条光线中的任意两条来解析凸透镜成像的规律。
当物距大于两倍焦距时，物体上平行于主光轴的光线通过凸透镜后经过另一侧的焦点，通过光心的光线传播方向不发生改变，这两条光线的交点就是物体所对应的像点。
这个像是实际光线会聚而成的，所以是实像。
可以发现此时像距大于一倍焦距小于两倍焦距，所成像为倒立、缩小的实像。
减小物距，可以看出像距增大但仍在一倍焦距与两倍焦距之间，所成像变大但仍是倒立、缩小的实像。
由此可以看出当物距大于两倍焦距时，像距大于一倍焦距
小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。
这就是照相机的工作原理。
当物距等于两倍焦距时，可以看出此时像距也等于两倍焦距，所成像为倒立、等大的实像。
当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时，可以看出此时像距大于两倍焦距，成倒立、放大的实像，物距减小，像距继续增大，所成像变大。
这就是投影仪的工作原理。
由此可以看出：物体沿主光轴移动的时候，物和像相对凸透镜移动的方向是一致的，也就是说物距减小，像距变大，且像有变大的趋势。
当物距等于焦距时，经过凸透镜的两条光线彼此平行，在凸透镜两侧都没有交点，所以不成像。
当物距小于焦距时，经过凸透镜的两条光线不会相交，但它们的反向延长线却在物体侧相交，所以此时所成像是是虚像，且是正立放大的，像与物在同侧。
减小物距，像靠近凸透镜，像变小，但仍成正立、放大的虚像。
这就是放大镜的工作原理。
由此可以看出，不管是成实像还是虚像，物体向凸透镜焦点靠近，像就变大。
综合以上光路图可以看出：由位置1-3始终成实像，物体逐渐靠近焦点，像远离焦点，像逐渐变大，即成实像时物近像远像变大。
当u＜2f时都成放大的像，u＞2f成缩小的像；由此可见2f为放大像和缩小像的分界点。
当u＜f时成虚像，u＞f时成实像，由此可见f为虚像和实像的分界点。
可以总结成：一倍焦距内外分虚实，二倍焦距内外分大小，实像物近像远像变大。
下面请看例题：当凸透镜成实像时，如用手挡住透镜的下半部，光屏上的像可能有什么变化？
通过光路图可知：像的完整性不变，但变暗了。
★作业布置★
1．在研究凸透镜成像的实验中，当烛焰距凸透镜6厘米时，可以在光屏上成一个放大的像，移动蜡烛使它距透镜12厘米时，调整光屏，____（填“能”、“不能”）在光屏上得到清晰的像，若能得到像，那么成的是________、_______的_______像。
2．某同学拿了一个焦距为20cm的凸透镜，要想观察细小的物体，物体到凸透镜的距离______；要想用它得到放大的实像，物体到凸透镜的距离________，此时像到凸透镜的距离______；要想用它得到缩小的实像，物体到凸透镜的距离应该_______，此时像距凸透镜距离。
3．将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜10cm的纸上接到一个很小的亮斑，当将
一个物体放在距这个透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（）A．倒立、放大的实像
B．正立、缩小的实像
C．正立、放大的实像
D．倒立、缩小的实像
4．凸透镜前30厘米处的物体沿主光轴远离透镜时，所成的倒立、缩小的像将（）A．由大变小B．由小变大C．由虚变实D．由实变虚
答案：
1．能倒立缩小实
2．小于20cm 大于20cm小于40cm 大于40cm 大于40cm 大于20cm小于40cm 3．D
4．A
★教学反思★
本节通过对凸透镜已学知识加以拓展，启发学生通过光路图，用形象的图线描述成像的原理和规律，既培养了学生总结归纳的能力，又加深了学生对这一内容的认识，这样一来学生对实验操作也了然于心，对成像规律也不用死记硬背。