凸透镜成像规律表格

凸透镜成像规律表格

-汽车轮胎气压

凸透镜成像规律图解

2009年08月03日星期一20:15

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，像距越小，虚像越小。

在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏呈接；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。

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

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

凹透镜是折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

凹透镜是折射成像只能成缩小的正立像。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。

(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

为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。

蜡烛的火焰，凸透镜中心，光屏中心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

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=f不成像平行光源：探照灯

u

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。

物近像远像变大，物远像近像变小。

一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

总结凸透镜成像规律图表：

凸透镜成像规律的应用:

放大镜：u＜f正立.放大.虚像

投影仪：2f＞u＞f倒立.放大.实像

照相机：u＞2f倒立.缩小.实像

物距(u)(subjectdistance）

像距（v)(imagedistance)

凸透镜成像及应用教案

精品源自英语科

一：知识点梳理

1、?透镜：透镜是利用光的折射原理制成的光学器件。

（1）??????分类：

凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜称为凸透镜。

凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜称为凹透镜。

（2）??????透镜的主光轴和光心

主光轴：透过透镜两侧球面球心的直线叫做主光轴，简称为主轴

光心：主光轴上有个特殊的点，透过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透

镜的光心，用字母“O”表示。对于透镜而言，黄新就是透镜的中心。

（3）透镜对光的作用：

凸透镜：对光线有会聚作用。因而人们又把凸透镜称为会聚透镜。

凹透镜：对光线有发散作用。因而人们又把凹透镜称为发散透镜。

2、?通过凸透镜的三种特殊光线：

（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜后经过凸透镜的焦点。

（2）过焦点射向凸透镜的光线经过凸透镜后跟主光轴平行。

（3）射向凸透镜光心的光线经过凸透镜后传播方向不改变。

3、通过凹透镜的三种特殊光线：

（1）平行于主光轴的光线经过凹透镜后向外发散，发散光线的反向延长线经过凹

透镜的焦点。

（2）射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后跟主光轴平行。

（3）射向凹透镜光心的光线经过凹透镜后传播方向不改变。

4、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。物距越小，像距越小，虚像越小。

5、眼睛与视力校正

（1）眼睛结构：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。

（2）眼睛成像原理：

正常人的眼睛：正常人的眼睛既能看清楚进出的物体，也能看清楚远处的物

体，是因为正常人的眼睛可以根据物体的远近调节晶状体的弯曲程度，从而改变它的

焦距，使物体的像总成在视网膜上。

近视眼：近视眼只能将近处物体成像在视网膜上，而将远处物体成像在视网

膜前。应当戴一个焦距合适的凹透镜来矫正。

远视眼：远视眼只能将远处物体成像在视网膜上，而将近处的物体成像在视网

膜后。应当戴一个焦距合适的凸透镜来矫正。

成像原理图：

（3）眼镜的度数：眼镜的度数等于焦距（焦距以米做单位）的倒数的100倍。

6、常用的光学仪器及成像原理：

（1）放大镜：放大镜是一个短焦距的凸透镜。成像原理是：当物体位于凸透镜的

一倍焦距之内时，成放大、正立的虚像。

（2）照相机：照相机的镜头相当于凸透镜，胶片相当于光屏。成像原理是：当被

拍摄景物到镜头的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。

（3）幻灯机和投影仪：当投影片到镜头的距离在大于镜头焦距小于二倍焦距时，

成倒立、放大的实像。

（4）光学显微镜：

物镜：成倒立放大的实像。

目镜：成正立放大的虚像。

二：重难点突破

1、凸透镜成像：

例1、物体放在凸透镜前12cm处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的

像，当物体距凸透镜8cm时所成的像：

（）

A.一定是倒立、放大的实像；B.可能是倒立、缩小的实像；

C.可能是正立、放大的虚像；D.可能是正立、等大的虚像。

解析：由凸透镜成像规律可知，当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实

像，即12大于焦距小于二倍焦距，所以该凸透镜的焦距在大于6小于12之间；当物

距变为8时，物距可能小于焦距，也可能大于焦距或者正好等于焦距，如果物距小于

焦距，成正立放大的虚像，物距等于焦距时不成像，物距大于焦距时并且要小于耳内

焦距，成倒立放大的实像。故本题选项C正确。

答案：C

小练习：

1、像的成因有三个：直线传播成像、反射成像和折射成像，所成的像有实像和虚像

两种。下面所列的成像实例：①针孔照相机内所成的像；②在潜望镜中看到的景物的

像；③放大镜中看到的物体的像；④幻灯机屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像（）

A.属于实像的是①④

B.属于虚像的是②③④

C.属于折射成像的是①③

D.属于反射成像的是①②⑤

2、市场上出售一种“人参酒”，在酒瓶中浸着一只人参，你看到的浸没在瓶中的人参

实际上是：

A．实物B．等大的人参的实像

C．放大的人参的实像D．放大的人参的虚像

答案：1、A2、D

2、眼睛与实力矫正：

例2、近视眼配戴眼镜的目的是（）

A．使进入眼的光线亮度增强B、为了美观

C．使光线进入眼之前会聚一些D．使光线进入眼之前发散一些

解析：近视眼是由于晶状体聚光能力过强，使远处物体成像在视网膜前，因而要

配戴一个焦距合适的凹透镜来矫正，凹透镜对光线由发散作用，这样光线经过近视眼

镜和晶状体的共同作用，能使远处的物体成像在视网膜上。所以选项D正确。

答案：D

小练习：

1、关于远视眼，下列说法中正确的是（）

A．一般是由于人年龄增大，睫状体对晶状体的调节能力减弱

B、需要配戴发散用的透镜来矫正

C、来自近处的物体的光将会聚于视网膜上的前方

D．原因是晶状体太厚，或眼球在前后方向太长

2、人眼的晶状体相当于凸透镜，当人观察物体时，物体在视网膜上所成的像是：

Ａ．正立、缩小的虚像Ｂ．倒立、缩小的实像

Ｃ．倒立、缩小的虚像Ｄ．正立、缩小的实像

答案：1、A2、B

3、光学仪器及其应用：

例3|、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

解析：根据凸透镜成像原理，要使凸透镜所成的像变大，物体到凸透镜的距离要减

小，同时所成像的像距要变大，故应该将照相机靠近该同学，同时使镜头向前伸来增

大镜头到胶片的距离。

答案：C

小练习：

1、潜望镜、老花镜、近视镜、汽车的观后镜，依次用的是（）

A．凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸面镜B、平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜

C．平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜、D．平面镜、凹透镜、凸透镜、凸透镜

2、显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个镜，人眼通过

显微镜观察物体时，看到的是放大的像（选填“实”或“虚”）

答案：1、B2、凸透镜虚

三：综合练习

一：填空题：

1．我国古代曾有人用冰做成对着太阳取火，该透镜对光具有作用。

2．观察凸透镜成像的实验中，在距凸透镜20cｍ的光屏上得到一个清晰的、与物体等

大的像，则该凸透镜的焦距为_________cｍ。

3、图1中是透过装满水的玻璃瓶看纸上字的情景，看到的

图1

“沂”字是正立放大的像（填“实”或“虚”），

这个玻璃瓶相当于镜。

4．眼球相当于一个凸透镜，被看见的物体在眼底视网膜上成（填“正立”或“倒

立“）的（填“实”或“虚”）像。

5．近视眼看不清远处的景物，是因为经过调节晶状体的厚薄后，远处物体的像仍落在

视网膜的_____方，因此，矫正近视眼应配带______透镜。

6、如图2所示，来自远方物体的光，经眼球折光系统折射后成像在A点，根据该光路

图，这个人需配戴装有镜的眼镜加以矫正。

图2

图2

A

B

C

图3

7、如图3所示是研究凸透镜成像规律的实验装置位置图，

光具座上A、B、C三点分别用于放置器材，其中B点

应放（选填“蜡烛”、“光屏”或“凸透镜”）。

若此时刚好在光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像，则蜡烛应放在点，光屏应放

在点。

8．将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个

物体放在这个透镜前40cm处，则可在透镜的另一侧得到______的______的

______像。

9在距凸透镜20cm处放一点燃的蜡烛，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到

一个跟蜡烛等大的像，此凸透镜的焦距是__________，调节蜡烛到凸透镜的距离，当

光屏上出现倒立、缩小实像时，光屏离凸透镜的距离在_____________________之

间。

10用凸透镜成像的性质，人们制成了许多适用的光学仪器，这些光学仪器就像特殊而

神奇的“眼睛”，比如说有__________、__________、__________（举出三种光学

仪器）

二：选择题

图4

1．如图4所示，一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜

上的积水，照射到干草上，则下列说法正确的是：

Ａ．薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰

好在干草处，干草有可能燃烧

Ｂ．透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用

Ｃ．起凸透镜作用的应是塑料薄膜

Ｄ．水和塑料薄膜共同起凹透镜作用

2、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像

（）

A.缺少上部分B.缺少下部分

C.大小变化了D.像性质不变,只是变暗了

.3、放映幻灯时，想使银幕上出现大的“F”字母，那么幻灯片正确的放法应选择图下

的（???）

4、“影”是我们日常生活中常见的光现象，如做光学游戏形成的“手影”；剧院放映

的“电影”；湖岸景色在水中形成的“倒影”；春游时留下美好记忆的照片“摄

影”等，

以下列出“影”与物理知识对应关系不正确的是：

A．手影——光的直线传播B．倒影——平面镜成像

C．电影——凸透镜成像D．摄影——光的反射

5．有些老年人在看书和看报时，需戴上老花镜，而他们看较远处的物体时却要将老花

镜摘下来，这是因为：

A．不习惯B．为了爱护眼睛

C．远处景物通过老花镜更看不清D．以上说法都不对

6、给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像，若“取下”近视眼镜，

为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件一下应将光屏（）

A、靠近透镜

B、远离透镜

C、靠近透镜或远离透镜都可以

D、保持在原来位置

7．下列连线不正确的是

A.正立放大实像放大镜B.会聚光线凹透镜

正立放大虚像投影仪发散光线凸透镜

C.远视眼镜凹透镜D.实像不可用光屏接收

近视眼镜凸透镜虚像可用光屏接收

8、小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，烛焰经过透镜在光屏上成一缩小

的清晰的像。现保持透镜位置不变，把烛焰和光屏的位置对调，则（）

A.光屏上能呈现一个缩小的清晰的像

B.光屏上能呈现一个放大的清晰的像

C.调节光屏远离透镜时，光屏上才能呈现清晰的像

D.调节光屏移近透镜时，光屏上才能呈现清晰的像

9、一凸透镜的焦距是8cm，当物体距焦点5cm时，则物体的成像情况是（）

A、一定能用光屏接收到B、一定成放大的虚像

C、一定成放大的实像D、可能成放大的实像，也可能成放大的虚像

10、下列说法中，不正确的是（）

A、眼睛能看到实像，也能看到虚像B、可用光屏显示的像一定是实像

C、光的折射产生的像都是虚像D、平面镜中的像都是虚像

三：实验探究题

1、某同学做“凸透镜成像”实验．

(1)先把凸透镜正对阳光，在镜后10cｍ处的纸上看到了一个亮点，他这样做的目的

是___________________________，得出的结论是：___________________；

图5

图6

(2)如图5所示为实验时光屏、蜡烛、凸透镜在光具座的位置：若a是蜡烛，则b是

___________，c是__________。为了使蜡烛烛焰的像成在光屏中间，应调整

这三者的高度，使它们的中心大致在_________________；

(3)如图6是某同学的实验装置，由图可看出，装置中的错误有：_____________

__________________．若调整后恰能在光屏上得到一个清晰的像，则由图可知物

距为_______cｍ，像距为_________cｍ．所成的像为__________、

___________的_________像(已知刻度尺上每一小格值为5cｍ)．

2、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图7所示。a、b、

c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。

（l）在a、b、c、d、e这五个点中：

①把烛焰放在________点上，可以成正立、放大的虚像。

②把烛焰放在________点上，所成的像最小。

③把烛焰放在________点上是属于照相机原理。

④把烛焰放在________点上是属于投影仪原理。

图7

（2）小字做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。于是他在

透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如下图（甲）所示。把这个玻璃板放在蜡烛

的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图下（乙）所示。移动光屏直

到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图16（丙）中的哪一个？

（）

参考答案：

一：填空题：

1、凸透镜会聚2、103、虚凹透镜4、倒立实像

5、前凹透镜6、凸透镜7、凸透镜CA

8、倒立缩小实像9、10cm10cm到20cm

10、放大镜显微镜望远镜

二：选这条：

1、A2、D3、B4、D5、C6、A7、A8、B9、D10、C

三：试验探究题

1、（1）为了测出焦距焦距是10cm（2）凸透镜光屏同一高度上

（3）凸透镜偏低了（或其它正确说法）1530倒立放大实

2、（1）eaabcd

(2)D