凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)

一、凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)

1.u2f時(shí)，fv2f，成倒立縮小的實(shí)像，而且像物分處在透鏡兩側(cè)；生活中具體應(yīng)用是照相機(jī)。

2.fu2f時(shí)，v2f，成倒立放大的實(shí)像，而且像物分處在透鏡的兩側(cè)；生活中具體應(yīng)用為幻燈機(jī)。

3.uf時(shí)，初中不討論此時(shí)的像距，成正立放大的虛像，而且像物處于透鏡的同側(cè)；生活中具體應(yīng)用為放大鏡。

4.u為無窮大時(shí)，即物體離透鏡無窮遠(yuǎn)時(shí)（一般將物距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏡頭的尺寸或入射光為平行光時(shí)就認(rèn)為物距為無窮大），vf，光屏上可得到一個(gè)極亮極小的亮斑，該亮斑就近似為焦點(diǎn)；生活中常用此方法來測(cè)量透鏡的焦距。5.兩個(gè)特殊點(diǎn)

u2f時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，而且像物分居在透鏡兩側(cè)，此點(diǎn)為像放大與縮小的分界點(diǎn)；

uf時(shí)，不成像，此點(diǎn)為實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)。

二、凸透鏡成像規(guī)律在解題中的應(yīng)用1.由焦距、物距判斷像距

例1.用一焦距為20cm的凸透鏡做探究透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果將物體放在距透鏡50cm處，移動(dòng)光屏可接收到一個(gè)清晰的像，則光屏到物體的距離應(yīng)在什么范圍內(nèi)？

解析：要求光屏與物體的距離所在的范圍，必須知道像距的范圍，然后加上物距即可，所以此題轉(zhuǎn)化為求像距的范圍。

已知焦距f20cm，又已知u50cm，即u2f，所以成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)的像距fv2f，即20cmv40cm，所以，光屏到物體的距離D等于uv，即

70cmD90cm。

2.由物距、像距判斷焦距

例2.一物體位于距凸透鏡80cm處，在凸透鏡的另一側(cè)60cm處的光屏上得到一清晰的像，則此凸透鏡的焦距大約在多大的范圍內(nèi)？

解析：根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，當(dāng)物距u大于像距v時(shí)，物體通過凸透鏡只能成倒立縮小的實(shí)像，因此有以下的不等式成立：

u2ffv2f12

代入數(shù)據(jù)為：

80cm2ff60cm2f解得：30cmf40cm

3.由焦距、像距判斷物距

例3.將物體放在一焦距為12cm的凸透鏡前，在凸透鏡的另一側(cè)距凸透鏡27cm處得到一清晰的像，估算物體離凸透鏡的距離？

解析：因?yàn)閒12cm，而v27cm，所以v2f，即fu2f，因此，

12cmu24cm。

4.根據(jù)成像性質(zhì)判斷焦距

例4.一支點(diǎn)燃的蠟燭距離凸透鏡20cm時(shí)，光屏上得到一個(gè)小于實(shí)物的清晰像；當(dāng)蠟燭移至距凸透鏡12cm時(shí)，在光屏上看到一個(gè)大于實(shí)物的清晰的像，請(qǐng)判斷此凸透鏡的焦距。解析：當(dāng)u20cm時(shí)，在光屏上得到一縮小的像（光屏上像為實(shí)像），可知：u2f，即：

20cm2f1

當(dāng)u12cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的像（光屏上像為實(shí)像），可知：fu2f，即：

f12cm2f解此不等式組可得：6cmf10cm

5.根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律判斷像的性質(zhì)

例5.一束平行光線沿主光軸射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于凸透鏡另一側(cè)主光軸上距凸透鏡中心16cm處。若將一物體先后放置在主光軸上離凸透鏡20cm和8cm處，則兩次的像的情況如何？

解析：由題意可知，凸透鏡的焦距為16cm，當(dāng)u20cm時(shí)，fu2f，成倒立放大的實(shí)像；當(dāng)u8cm時(shí)，uf，所成的像為正立放大的虛像。

例6.（201*，山西）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡移動(dòng)一倍焦距的距離后，蠟燭的火焰通過凸透鏡成一放大、倒立的實(shí)像，則蠟燭的火焰原來通過凸透鏡成什么像？

解析：設(shè)凸透鏡的焦距為f，移動(dòng)前物距為u，移動(dòng)后的物距為u"，則ufu"，因

2

0uf，為移動(dòng)后成放大、倒立的實(shí)像，所以fu"2f，即：fuf2f，所以有：

即開始成正立放大的虛像。由此可見，準(zhǔn)確把握凸透鏡的成像規(guī)律，然后根據(jù)題目中所提供的信息，如物距、焦距、像距三者中的兩兩關(guān)系，以及像的正立與倒立、放大與縮小、虛實(shí)、應(yīng)用場(chǎng)所等等，才能熟練準(zhǔn)確快捷地解題。題目一：在成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，物體從二

倍焦距以外向透鏡靠近的過程中，所成的像有什么變化？

大家對(duì)成像規(guī)律有了近一步的認(rèn)識(shí)，那么如何將它運(yùn)用到我們的實(shí)際生活中呢？就讓我們一起來看幾個(gè)實(shí)際問題！

（1）問題一：給你一個(gè)透鏡，怎樣用最簡(jiǎn)單可行的方法判斷它是不是凸透鏡？（學(xué)生回答，教師引導(dǎo)）

（2）問題二：如何讓投影儀投在屏上的字更大一些？（方法、器材不限）

３、實(shí)驗(yàn)表格一定要記的

像的性質(zhì)物距（U）正立或倒放大或縮實(shí)像或虛像距（V）應(yīng)用和備注立U>2f倒立小縮小像實(shí)像2f>V>f照相機(jī)或眼睛但該點(diǎn)是凸透U=2f倒立等大實(shí)像V=2f鏡成放大或縮小像的分界點(diǎn)2f>U>fU=fU2f投影儀或幻燈機(jī)無像；但該點(diǎn)是凸透鏡成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)正立放大虛像像物同側(cè)放大鏡

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一、凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)

1.u2f時(shí)，fv2f，成倒立縮小的實(shí)像，而且像物分處在透鏡兩側(cè)；生活中具體應(yīng)用是照相機(jī)。

2.fu2f時(shí)，v2f，成倒立放大的實(shí)像，而且像物分處在透鏡的兩側(cè)；生活中具體應(yīng)用為幻燈機(jī)。

3.uf時(shí)，初中不討論此時(shí)的像距，成正立放大的虛像，而且像物處于透鏡的同側(cè)；生活中具體應(yīng)用為放大鏡。

4.u為無窮大時(shí)，即物體離透鏡無窮遠(yuǎn)時(shí)（一般將物距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏡頭的尺寸或入射光為平行光時(shí)就認(rèn)為物距為無窮大），vf，光屏上可得到一個(gè)極亮極小的亮斑，該亮斑就近似為焦點(diǎn)；生活中常用此方法來測(cè)量透鏡的焦距。5.兩個(gè)特殊點(diǎn)

u2f時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，而且像物分居在透鏡兩側(cè)，此點(diǎn)為像放大與縮小的分界點(diǎn)；

uf時(shí)，不成像，此點(diǎn)為實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)。

二、凸透鏡成像規(guī)律在解題中的應(yīng)用1.由焦距、物距判斷像距

例1.用一焦距為20cm的凸透鏡做探究透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果將物體放在距透鏡50cm處，移動(dòng)光屏可接收到一個(gè)清晰的像，則光屏到物體的距離應(yīng)在什么范圍內(nèi)？

解析：要求光屏與物體的距離所在的范圍，必須知道像距的范圍，然后加上物距即可，所以此題轉(zhuǎn)化為求像距的范圍。

已知焦距f20cm，又已知u50cm，即u2f，所以成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)的像距fv2f，即20cmv40cm，所以，光屏到物體的距離D等于uv，即

70cmD90cm。

2.由物距、像距判斷焦距

例2.一物體位于距凸透鏡80cm處，在凸透鏡的另一側(cè)60cm處的光屏上得到一清晰的像，則此凸透鏡的焦距大約在多大的范圍內(nèi)？

解析：根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，當(dāng)物距u大于像距v時(shí)，物體通過凸透鏡只能成倒立縮小的實(shí)像，因此有以下的不等式成立：

u2ffv2f12

代入數(shù)據(jù)為：

80cm2ff60cm2f解得：30cmf40cm

3.由焦距、像距判斷物距

例3.將物體放在一焦距為12cm的凸透鏡前，在凸透鏡的另一側(cè)距凸透鏡27cm處得到一清晰的像，估算物體離凸透鏡的距離？

解析：因?yàn)閒12cm，而v27cm，所以v2f，即fu2f，因此，

12cmu24cm。

4.根據(jù)成像性質(zhì)判斷焦距

例4.一支點(diǎn)燃的蠟燭距離凸透鏡20cm時(shí)，光屏上得到一個(gè)小于實(shí)物的清晰像；當(dāng)蠟燭移至距凸透鏡12cm時(shí)，在光屏上看到一個(gè)大于實(shí)物的清晰的像，請(qǐng)判斷此凸透鏡的焦距。解析：當(dāng)u20cm時(shí)，在光屏上得到一縮小的像（光屏上像為實(shí)像），可知：u2f，即：

20cm2f1

當(dāng)u12cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的像（光屏上像為實(shí)像），可知：fu2f，即：

f12cm2f解此不等式組可得：6cmf10cm

5.根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律判斷像的性質(zhì)

例5.一束平行光線沿主光軸射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于凸透鏡另一側(cè)主光軸上距凸透鏡中心16cm處。若將一物體先后放置在主光軸上離凸透鏡20cm和8cm處，則兩次的像的情況如何？

解析：由題意可知，凸透鏡的焦距為16cm，當(dāng)u20cm時(shí)，fu2f，成倒立放大的實(shí)像；當(dāng)u8cm時(shí)，uf，所成的像為正立放大的虛像。

例6.（201*，山西）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡移動(dòng)一倍焦距的距離后，蠟燭的火焰通過凸透鏡成一放大、倒立的實(shí)像，則蠟燭的火焰原來通過凸透鏡成什么像？

解析：設(shè)凸透鏡的焦距為f，移動(dòng)前物距為u，移動(dòng)后的物距為u"，則ufu"，因?yàn)橐苿?dòng)后成放大、倒立的實(shí)像，所以fu"2f，即：fuf2f，所以有：0uf，即開始成正立放大的虛像。

由此可見，準(zhǔn)確把握凸透鏡的成像規(guī)律，然后根據(jù)題目中所提供的信息，如物距、焦距、像距三者中的兩兩關(guān)系，以及像的正立與倒立、放大與縮小、虛實(shí)、應(yīng)用場(chǎng)所等等，才能熟練準(zhǔn)確快捷地解題。題目一：在成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，物體從二

倍焦距以外向透鏡靠近的過程中，所成的像有什么變化？

大家對(duì)成像規(guī)律有了近一步的認(rèn)識(shí)，那么如何將它運(yùn)用到我們的實(shí)際生活中呢？就讓我們一起來看幾個(gè)實(shí)際問題！

（1）問題一：給你一個(gè)透鏡，怎樣用最簡(jiǎn)單可行的方法判斷它是不是凸透鏡？（學(xué)生回答，教師引導(dǎo)）

（2）問題二：如何讓投影儀投在屏上的字更大一些？（方法、器材不限）

３、實(shí)驗(yàn)表格一定要記的

物距（U）U>2f像的性質(zhì)像距（V）應(yīng)用和備注正倒倒立大小縮小虛實(shí)實(shí)像2f>V>f照相機(jī)或眼睛該點(diǎn)是凸透鏡成U=2f倒立等大實(shí)像V=2f放大或縮小像的分界點(diǎn)；可測(cè)焦距f=U/2=V/22f>U>fU=fU2f投影儀或幻燈機(jī)無像；該點(diǎn)是凸透鏡成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)正立放大虛像像物同側(cè)放大鏡教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)與技能

（1）通過對(duì)本章節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)的總結(jié)，分析和評(píng)價(jià)，使學(xué)生對(duì)本章節(jié)的內(nèi)容有比較全面的了解。提高信息技術(shù)的應(yīng)用能力。

（2）進(jìn)一步的理解凸透鏡成像規(guī)律及其在生活中的應(yīng)用。2.過程與方法

（1）通過對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的觀察和分析，并自行得出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高了學(xué)生的觀察能力，和對(duì)信息進(jìn)行分析、

整理、加工、應(yīng)用的能力。

（2）根據(jù)觀察結(jié)果，進(jìn)行分析，提出有針對(duì)性的建議和意見。（3）通過對(duì)成像規(guī)律的分析，嘗試解決生活中的一些實(shí)際問題。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過對(duì)成像規(guī)律的應(yīng)用，樂于將所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到自然現(xiàn)象和日常生活中，去探索其中的奧妙。

（2）通過課外知識(shí)的引導(dǎo)，領(lǐng)略自然現(xiàn)象的美妙。教學(xué)難點(diǎn)：

1.引導(dǎo)學(xué)生歸納知識(shí)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。2.師生對(duì)信息技術(shù)與課程整合的適應(yīng)。教學(xué)過程：

像的性質(zhì)物距（U）U>2fU=2f倒立等大實(shí)像V=2f倒立縮小實(shí)像2f>V>f光路圖正倒大小虛實(shí)像距（V）鏡位置關(guān)系物、像與透應(yīng)用和備注異側(cè)照相機(jī)或眼睛異側(cè)該點(diǎn)是凸透鏡成放大或縮小像的分界點(diǎn)；可測(cè)焦距f=U/2=V/22f>U>f倒立放大實(shí)像V>2f異側(cè)投影儀或幻燈機(jī)U=fUU同側(cè)放大鏡一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大��；虛像同側(cè)正，實(shí)像異側(cè)倒。

友情提示：本文中關(guān)于《凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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