凹凸透镜成像的原理及练习大全

1、精选优质文档-倾情为你奉上凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。物距 (u) 成像性质 应用 u>2f倒立 缩小 实像照相机u=2f倒立 等大 实像测焦距2f>u>f倒立 放大 实像幻灯机u=f不成像探照灯u<f正立 放大 虚像放大镜凸透镜二倍焦距反大小，一倍焦距反倒正、实虚、两侧。 将（如阳光）平行于主光轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次后，集中在轴上的一点，

2、此点叫做凸透镜的（记号为F，英文为：focus），凸透镜在镜的两侧各有一实焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，（记号为：f，英文为：focal length）越短。凸透镜可用于、及远视的人戴的、电影放映机、幻灯机、的（lens）等。 凸透镜主轴：通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线叫凸透镜的主光轴。 光心：凸透镜的中心O点是透镜的光心。 焦点：平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点。 焦距：焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距，用f表示。 物距：物体到凸透镜光心的距离称物距，

3、用u表示。 像距：物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距，用v表示。 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） 透镜成像公式（关于符号的正负：物距恒取正值。像距的正负由像的实虚来确定，实像时为正，虚像时为负。凸透镜的为正值，凹透镜的为负值。） 公式变形后可以得到f=uv/(u+v) 或u=vf/(v-f)或v=uf/(u-f) 如何得到成像公式光经过凸透镜只在中间（这里的y轴处）发生一次折射。（虽然字母多了点，最后有用的只有几个）图注：x（红）轴凸透镜主光轴y（蓝）轴凸透镜O光心F焦点f焦距u物距v像距a物体长度紫线通过光心的光线橙线平行光线绿线平行光经

4、过焦点把绿线、紫线的直线解析式求出来：绿线，y=(a/f)x+a；紫线，y=(a/u)x下一步就是求出两交点坐标（其实只用求横坐标v就可以了）y=(a/f)x+a=(a/u)x x/f1=x/u uxuf=fx 其中，x即为v uv-uf=fv uv=vf+uf 除以v+u f=uv/(u+f) 凸透镜与凹透镜的区别方法1。触摸法（中间薄边缘厚是凹透镜，中间厚边缘薄是凸透镜） 2。聚焦法（射入平行光，会聚的是凸透镜，发散的是凹透镜） 3。放大法（把透镜放到字下，看照后的字是放大还是缩小） 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 是由一面是凹面而

5、另一面不透明的镜体组成 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 凹面镜是反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 凹面镜是反射成像 能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像。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。 凸透镜与凹透镜的区别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。凹面镜只能成正立放

6、大的虚像，主要用发散光线。 凸透镜成像物体放在焦点之外，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，像距越大，虚像越大。在焦点上时不会成像。 在2倍焦距上时会成等大倒立的实像。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；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

7、的实像，以及中所成的实像，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

8、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）。 在现实生活中，凸透镜被广泛用于老花镜的制作原理。老花眼，即光线经过眼球前部的晶状体，未完全集合，像落在了视网膜的后面。则老花镜作为凸透镜，先集合一次光线，使像恰好落在视网膜上，矫正了老花眼。 凸透镜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。 (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；

9、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 透镜成像规律表格无 物体到凸透镜 的距离u像到透镜 的距离v像的 大小像的 正倒像的 虚实应用 实例u>2f2f>v>f缩小倒立实像照相机u=2fv=2f等大倒立实像测焦距2f>u>fv>2f放大倒立实像放映机 幻灯机 投影机u=f无无 无 无 探照灯u<F TD> 虚像 在物体同侧 无放大正立虚像放大镜（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

10、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v u>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>2f u=f 不成

11、像，因为v=无限大（平行，所以无限大） u<f 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。 另外，物在无穷远处的时候，像可以近似地认为在焦点。（正因为这样，傻瓜相机不用调焦） 物远离

12、凸透镜，像也远离凸透镜。物往哪里走，像就往哪里走。 当物从无穷远处移动至距离像2F处，则物的移动速度比像要快。 凸透镜成像规律练习1. 在做凸透镜成像的实验时，当蜡烛离凸透镜36cm时，它的像清晰地映在距凸透镜20cm另一侧的光屏上，所看到的像是_的_的_像，所用的凸透镜的焦距_18cm。（填“大于”，“小于”或“等于”）2. 凸透镜的焦距为8cm，物体放在离凸透镜12cm远处时，在凸透镜的另一侧光屏上将会出现物体_，_的实像。3. 判断像的虚实可用下列方法：能用眼睛看到，不能在屏上成像的是_像；既能用眼睛看到，又能在光屏上成像的是_像。4. 如图3-24所示，是研究凸透镜成像的一次实验位置图

13、，光具座上A、B、C三点分别用于放置器材，其中B点应放_（填“光屏”，“蜡烛”或“凸透镜”）。若此 时刚好光屏上得到清晰倒立、缩小的像，则蜡烛是放在_点，此时蜡烛离凸透镜的距离_焦距。5. 关于凸透镜成像规律的下列说法中，正确的是 ( )A将物体由3倍焦距处移至1.5倍焦距处的过程中，物体的像逐渐变小 B凸透镜可以成正立、放大的实像C凸透镜可以成正立、放大的虚像D置于焦距以内的物体不能成像6. (多选)将物体从物距为1.5f处移向3f处，在移动时物体的像 ( )A先是放大像后是缩小像B先是缩小像后是放大像C逐渐变大D逐渐缩小7. 太阳光正对透镜照射时，在离透镜10cm处的一张纸上出现了一个十分

14、亮的小光点，而且不一会就烧焦成一个小洞，那么，当用这个透镜去做成像实验时，将蜡烛置于离透镜35cm处，就可以在光屏上得到一个（ ） A、倒立放大的实像 B、正立放大的虚像 C、倒立缩小的实像 D、正立缩小的虚像8. 关于虚像和实像，下列说法中正确的是（ ） A、虚像不是光线的会聚点 B、实像也有倒立的，例如水中的倒影 C、实像可以成像在光屏上 D、没有光线进入眼睛，就既看不到实像也看不到虚像9. 如图3-27所示，用手拿着一个直径比较大的放大镜，伸直手臂观察窗外远处的物体，可以看到物体的像，则看到的是（ ） A、正立的像 B、虚像 C、倒立的像 D、放大的像10. 如图3-28所示，是小丽同学

15、的脸庞外型和大小，通过凸透镜看到小丽的脸庞时，可能看到的像为（ ） 图3-28 A B C D11. 在做研究凸透镜成像的实验中发现，当蜡烛到透镜的距离是10厘米时，在透镜的另一侧的光屏上得到一放大的像。则下列判断正确的是（ ）A、该透镜的焦距是10厘米 B、该透镜可作为放大镜使用C、当蜡烛到透镜的距离是20厘米时，光屏上可得到一个缩小的像。 D、当蜡烛到透镜的距离是5厘米时，在光屏上得不到烛焰的像。4发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移近时，在凸透镜另一侧得到像，像距和像的大小 的变化是 A像距变大，像变大 B像距不变，像变大C像距变小，像变小 D像距变大，像变小12. 在图（2）中，A1B1

16、是物体AB经凸透镜所成的实像，根据像的性质请在图中大致标出物体AB的大小、正倒及位置。A、倒立、放大的实像B、正立、等大的实像C、倒立、缩小的实像D、正立、放大的虚像 F F 13. 在探究凸透镜成像规律的实验时，当蜡烛位于凸透镜某位置时，在透镜的另一侧的光屏上成一个倒立、放大的像，若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛与光屏的位置互相交换，则在光屏上将出现一个（ ）A、倒立、放大的实像 B、倒立、缩小的实像 C、倒立、等小的实像 D、得不到像14. 在凸透镜成实像时，若在透镜中间贴一不透光的小纸片，剩下上、下两部分透光，则原来的像的变化情况是： A像的中间部分消失 B将成两个实像 C原来的整个像依然

17、存在 D所成的像比原来暗些15. 有一凸透镜f=15cm，若物体放在焦点外5cm，则像一定是 （ ） A正立放大虚像 B倒立放大虚像 C倒立缩小实像 D倒立放大实像16. 在研究凸透镜成像的实验中，在屏上得到了烛焰的像，恰有一小虫飞落在透镜的中间部分，那么在屏上所成的像 （ ）A.变成了小虫的像； B像的中间没有了； C比原来暗了； D与原来一样。17. 小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距( )A一定大于20厘米 B一定小于8厘米C一定在10厘米到16厘米之间 D一定在8厘米到10厘米之间18. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是： A该凸透镜的焦距是20cm B当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小19. 小明在用