凸透镜成像的规律 凸透镜的成像规律

设凸透镜的焦距为f,物距为u,则凸透镜成像的规律为:当u>2f时,成倒立、缩小的实像。对应应用如照相机。当u=2f时,成倒立、等大的实像。当f
凸透镜成像的规律 凸透镜的成像规律

最近有些日子没和大家见面了,今天我想和大家聊一聊“凸面镜成像规律”的话题。如果你对这个话题还比较陌生,那么这篇文章就是为你而写的,让我们一起来了解一下吧。

凸透镜成像的规律

设凸透镜的焦距为f,物距为u,则凸透镜成像的规律为:

当u>2f时,成倒立、缩小的实像。对应应用如照相机。

当u=2f时,成倒立、等大的实像。

当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,对应应用如幻灯机。

当u=f时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点。

当u<f时,成正立、放大的虚像。如放大镜。

可见:u=2f位置是放大和缩小的分界点;u=f是虚像和实像的分界点。当物体成实像时,随着物距u减小,像距增大,同时像也在增大。

凸透镜成像规律是什么

凸透镜成像规律是:

规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。

应用:照相机、摄像机。

规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。

规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,像位于物的异侧。

应用:投影仪、幻灯机、**放映机。

规律4:当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。

规律5:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。

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,凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。远视眼镜是凸透镜。

将平行光线(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折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点(记号为F,英文为:focal point),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,焦距(记号为:f,英文为:focal length)越短。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、**放映机、幻灯机、显微镜、望远镜的透镜(lens)等。

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,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。

凸透镜的成像规律

u是物距 v是像距 f是焦距

u>2f,倒立缩小的实像 2f>v>f 照相机

u=2f, 倒立等大的实像 v=2f

2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机

u=f 不成像 平行光源:探照灯

u<f正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜

透镜成像规律 一、凸透镜成像规律

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的实像,以及小孔成像中所成的实像,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)。

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;

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

凸透镜成像规律表格

物体到透镜的距离u 像的大小 像的正倒 像的虚实 像到透镜的距离v 应用实例

u>2f, 缩小 倒立 实像 2f>v>f 照相机

u=2f, 等大 倒立 实像 v=2f

2f>u>f 放大 倒立 实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机

u=f 无 无 无 平行光源:探照灯

u<f 放大 正立 虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜

为了研究各种猜想,人们经常用光具座进行试验。

蜡烛,凸透镜,光屏应尽量保持在同一条直线上。

(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 -- - --

u<f 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧

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。

物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。

二、凹透镜成像规律

凹透镜散光作用

(1)对于薄凹透镜:

当物体为实物时,成正立、缩小的虚像,像和物在透镜的同侧;

当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值)以内时,成正立、放大的实像,像与物在透镜的同侧;

当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值)时,成像于无穷远;

当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内(均指绝对值)时,成倒立、放大的虚像,像与物在透镜的异侧;

当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距(指绝对值)时,成与物体同样大小的虚像,像与物在透镜的异侧;

当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距以外(指绝对值)时,成倒立、缩小的虚像,像与物在透镜的异侧。

如果是厚的弯月形凹透镜,情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜,厚度更大时还会相当于正透镜。

(2)用途:

近视眼镜是凹透镜

凹透镜对光线起发散作用,

成一个正立、缩小的虚像,

像物同侧,v<u

物近像近像变大,物远像远像变小

三、与凸透镜的区别

一.结构不同

凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成

凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成

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,成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩,起聚光作用

凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像,起散光作用

凸面镜是反射成像

凹面镜是反射成像

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。凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野。

凸透镜成像规律

凸透镜成像有以下几种规律:

规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。

规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。

规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。

规律4:当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。

规律5:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。

凸透镜的应用:

照相机的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。

而物距、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。物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。

凸透镜成像的规律是什么?

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

f<u<2f 倒立放大 实像异侧 v>2f

u=f -- - --

u<f 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧

着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)凸透镜成像规律

目 标

1、知识和技能

●理解凸透镜的成像规律

2、过程和方法

●能在探究活动中,初步获得提出问题的能力。

●通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。

●学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

3、情感、态度、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物理学道理,勇于探究日常用品中的物理学原理。

●乐于参与观察、试验、制作等科学实践。

说明与建议

这一节是本章的重点。通过学习,不仅要使学生了解凸透镜的成像规律,而且要使学生初步了解科学探究的方法,强化学生学习的独立性、主动性。这一节的内容较多,可分两节课讲。

探究 凸透镜成像的规律

这是一个较完整的探究,有条件的学校务必要让学生亲自动手。

通过上一节的学习,学生们知道了照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是一个凸透镜。他们都利用凸透镜使物体成像。照相机所成的像比物体小,而投影仪所成的像比物体大;照相机、投影仪所成的像是倒立的,而放大镜所成的像是正立的。

引导学生提出问题:凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?

然后让学生提出猜想:照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,而投影仪中物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小,看来像是放大的还是缩小的,跟物体和像的相对位置有关;无论照相机还是投影仪,物体和所成的像都在凸透镜的两侧,而在放大镜中,物体和像在透镜的同一侧,看来像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。

制订实验计划,指导学生做实验,验证上面的猜想是否正确。

实验前先向学生介绍实验装置和做法,使学生明白实验研究什么和怎样去研究。在学生知道了实验的目的和做法以后,让学生按照课本中列出的实验步骤独立地去实验、观察。课本上没有用光具座来做实验,是考虑到许多学校没有或只有数量很少的光具座。如果有用光具座做实验,会方便些。

照课本上介绍的方法,先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置,调整光屏与透镜的距离,使烛焰在光屏上成一清晰的像,观察像的大小、正倒,分别测量物体、像到凸透镜的距离,把数据记录课本上的表格中。

把蜡烛向凸透镜移近几个厘米,放好后重复以上操作,当蜡烛移到透镜的焦点时,在光屏上得不到蜡烛的像。

继续把蜡烛向凸透镜靠近,这时在光屏上已经看不到蜡烛的像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。

在学生实验的基础上,让学生自己总结凸透镜的成像规律,并让他们书面或口头表述自己的观点。使学生知道: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)。

虚像和实像

当物体与透镜的距离大于焦距时,物体成倒立的像,向学生说明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。可以回顾平面镜成虚像的情况,使学生明白实像与虚像的区别。

想想议议

学生们知道了什么是实像,什么是虚像之后,让他们根据上面探究的结果,讨论并总结什么情况下凸透镜成实像,什么情况下成虚像,凸透镜所成虚像与平面镜所成虚像有什么相同之处。

再结合凸透镜成像的规律,进一步认识照相机、投影仪、放大镜的原理。

1、照相机原理和构造

照相机是人们经常接触的东西,了解照相机的基本结构和原理是有文化的公民应该具有的科学常识。可以用照相机实物或模型与挂图对照讲解:镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,机壳相当于暗室,被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。为了使学生对照相机的构造和使用了解得更实际些,可向学生介绍照相机的主要组成部分的作用和使用方法,主要是调焦环、光圈和快门。如果有照相机实物,做照相示范就更好。还可以让学生谈自己照相的体会,如何才能把相片照好,提高兴趣,活跃思维。同时可以问一些这样的问题,例如:为了使照片上人像大一些,照相时人应该靠近还是离开照相机一些?

2、投影仪的原理和构造

考虑到很多学校都利用投影仪作为教学中使用的仪器,课本中介绍了投影仪的工作原理。如果学校有幻灯机,也可以用幻灯机演示。教学中可用课本中图3.2-4并配合实物和挂图介绍投影仪。

投影仪的构造主要有:镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的;聚光镜为一组凸透镜,其作用是聚光,增加投影片的亮度;反光镜是平面镜,其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。根据凸透镜成像规律讲述投影仪的原理和基本构造,应指明投影片相当于上面实验中的蜡烛(物体),天花板相当于光屏,镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离稍大于焦距,所以在幕上能成放大的实像。

在介绍投影片时,需指出投影片应放在凸透镜的焦点以外,并且距焦点较近,在天花板上才能得到正立、放大的实像。

3、放大镜原理

凸透镜作放大镜,就是利用了凸透镜能成放大的虚像这一原理。

动手动脑学物理

1、玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢移动时,透过水瓶会看到铅笔尖逐渐变长,到某一位置时,铅笔尖突然改变方向。

用凸透镜做实验,当铅笔由靠近凸透镜的位置向远处慢慢移动时,透过凸透镜会看到铅笔逐渐变大,而形状保持不变,到某一位置时,铅笔尖也会突然改变方向。(所用的凸透镜焦距要比较短)

2、“傻瓜相机”也有光圈和快门,只不过它们都安装在机身里面,傻瓜相机内部增加了一些电子、机械设备,可以根据光线的明暗程度自动调整光圈、快门,不需要人工调节,傻瓜相机也能自动聚焦,不需要手动调焦。

凸透镜的成像规律公式

规律:物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;

物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像;

物距在1倍到2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;

物距等于1倍焦距时,不成像;

物距小于1倍焦距时,成正立、放大的实像。

公式:1/u+1/v=1/f,即 物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数

好了,今天关于“凸面镜成像规律”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“凸面镜成像规律”有更深入的认识,并从我的回答中得到一些启示。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。

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