探究凸透镜成像的规律（探究凸透镜成像的规律时,光屏上得到一个）

今天我就来介绍一下探索凸透镜成像的规律，在探索凸透镜成像规律的时候在屏幕上得到一个对应的知识点。希望对你有帮助，也别忘了收藏这个站点。

探索凸透镜成像规律的实验是什么？

凸透镜成像的实验原理是基于光的折射。凸透镜有放大作用。具体如下。

凸透镜成像实验展示了成像规律。凸透镜成像规律的实验研究如下:物距在一个焦距内时，得到一个直立的、放大的虚像；当焦距在1-2倍之间时，得到倒置的放大实像；超过两倍焦距，实像反转缩小。本实验就是为了研究和证实这一规律。

探究实验凸透镜成像的实验原理和步骤。

当物体与凸透镜的距离小于凸透镜的焦距时，可以从另一侧透过凸透镜看到放大的图像。这个图像是折射光的相反延长线的交点，是虚像。

凸透镜变成实像:这种情况可以细分为三种情况。当物体与透镜之间的距离大于凸透镜的焦距时，就可以在凸透镜的另一侧形成实像。当物距大于焦距，小于两倍焦距时，就变成了倒置放大的实像。当物距等于两倍焦距时，就变成了有物体的倒像。当物距大于两倍焦距时，就变成了一个倒置的缩小实像。

探索凸透镜成像规律的实验有哪些？

探索凸透镜成像规律的实验介绍如下:

实验步骤:记录凸透镜的焦距。将蜡烛、凸透镜和光屏从左到右依次放在光台上，调整凸透镜和光屏的高度，使凸透镜和光屏的中心与蜡烛火焰的中心大致在同一高度。使图像在屏幕上居中。

固定凸透镜的位置，使蜡烛火焰位于凸透镜的2f (u2f)外，移动光幕找到图像。在移动的过程中，眼睛要注意屏幕上的成像情况，直到屏幕上出现最清晰的图像。

在这一点上，图像是一个倒置和缩小的实像。测量并记录此时的物距和像距，然后将像距和物距与凸透镜的f和2f(fv2f)进行比较。蜡烛火焰位于凸透镜f和2f (f u2f)之间。让凸透镜F里的蜡烛燃烧。

实验目的和结论:

1.实验时，点燃蜡烛，使蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心大致在一条直线上，处于同一高度，从而使蜡烛火焰的像在光屏的中心。

2.①保持凸透镜的位置不动，改变蜡烛与凸透镜的距离，调整光屏的位置，使蜡烛火焰在光屏上形成清晰的图像，分别记录不同条件下的物距、像距和成像情况；②将蜡烛放在凸透镜的焦点处，通过另一侧的透镜观察图像。

在实验中，无论你如何移动屏幕，你都不能在屏幕上得到一个图像。可能的原因有:①蜡烛火焰对焦；(2)蜡烛火焰聚焦；③蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度；④蜡烛火焰到凸透镜的距离略大于焦距，图像较远，无法将光具座的光屏移动到这个位置。

4.①覆盖一部分凸透镜，成像性质不变，图像变暗。②形成实像时，物距越小，像距越大，像越大。

凸透镜成像规律的探索

一、凸透镜成像定律

当一个物体失焦时，它在凸透镜的另一侧就成了一个倒置的实像。实像有三种:缩小、等分、放大。物距越小，像距越大，实像越大。物体被聚焦，并在凸透镜的同一侧变成一个直立的放大虚像。物距越大，像距越大，虚像越大。

在光学中，实际光线聚集的一个像，称为实像，可以被光幕接受；反之则称为虚像，只能用眼睛去感受。有经验的物理老师在谈到实像和虚像的区别时，经常会提到这种区别:“实像是颠倒的，虚像是直立的。”所谓的“正”和“负”，当然是相对于原作而言的。

平面镜、凸面镜、凹透镜形成的三个虚像都是正的；凹面镜和凸透镜形成的实像，针孔成像形成的实像，无一例外都是倒置的。当然凹面镜和凸透镜也可以变成虚像，它们形成的两个虚像也是正的。

那么人眼的图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，所以外界物体在视网膜上形成的像一定是实像。根据上面的经验法则，似乎视网膜上的物体图像应该是倒置的。但是我们平时看到的任何东西，显然都是直立的。这个与经验法则相冲突的问题，其实涉及到大脑皮层的调节和生活经验的影响。

当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体就成了倒像。当物体从远处靠近镜头时，图像变大，图像到镜头的距离也变大。当物体和镜头之间的距离小于焦距时，物体就变成了放大的图像。这个像不是实际折射光的会聚点，而是它们相反延长线的交点，光屏接收不到，是虚像。可以比作平面镜形成的虚像(光幕接收不到，只能用眼睛看到)。

当物体与镜头的距离大于焦距时，物体就成了倒像。这个像是蜡烛发出的光汇聚到凸透镜上形成的，凸透镜是实际光线的汇聚点，可以被光幕接受。这是一个真实的图像。当物体与镜头的距离小于焦距时，物体就变成了一个直立的虚像。

(1)双焦距外，实像倒置；

双焦距对双焦距，倒置放大实像；

放大一个焦距内垂直位置的虚像；

实像和像在凸透镜的不同侧，虚像在凸透镜的同一侧。

(2)

双焦距把现实分为现实。

双焦距和分数尺寸

凸透镜成像规则表

物体到镜头的距离u大、小图像的正反像虚像到镜头的距离V应用示例

U2f，缩小倒置实像2fvf相机。

U=2f，等于倒像v=2f。

2fuf放大倒像v2f投影仪，幻灯机，投影仪

U=f无无无平行光源:探照灯

用友放大正立虚像无虚像。放大镜在物体的同一侧

为了研究各种猜想，人们经常用光具座做实验。

蜡烛、凸透镜、光幕尽量保持一条直线。

(3)凸透镜成像也满足1/v+1/u = 1/f。

将镜头的特殊光作为镜头的成像光路；

(1)物体在两倍焦距处。

(2)物体在2倍焦距和1倍焦距之间。

(3)物体处于焦点上。

(4)、凹透镜成像光路

凸透镜成像规律的实验研究如下:物距在一个焦距内时，得到一个直立的、放大的虚像；当焦距在1-2倍之间时，得到倒置的放大实像；超过两倍焦距，实像反转缩小。

本实验就是为了研究和证实这一规律。在实验中，有如下表格:

物距u图像的属性和图像的位置。

以便放大或缩小虚像或实像与同侧和相对侧的物体之间的像距v。

与fv2f相反，U2f是实像的反向缩小。

U=2f对边相等的倒置实像v=2f此时物体与像的距离最小，即焦距为4倍。

Fu2f反转放大v2f对面实像。

U=f不成像

Uf垂直放大虚像的同侧，u和v是同侧。

这是证明这个规律的表格。事实上，透镜成像满足透镜成像公式:

1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(镜头焦距)

相机采用凸透镜成像规律。

镜头是凸透镜，要拍的场景是物体，胶片是屏幕。

照射在物体上的光被漫反射，并通过凸透镜成像在最终的胶片上。

当胶片上涂有感光物质时，曝光后会发生化学变化，物体的影像就会记录在胶片上。

至于物距和像距的关系，和凸透镜的成像规律一模一样。

当物体靠近时，影像越来越远，越来越大，最后变成同侧的虚像。

物距增大，像距减小，图像变小；物距减小，像距增大，图像变大。

二、凹透镜成像定律

凹透镜散光

(1)对于薄凹透镜:

当一个物体是实物时，它就变成了一个直立的、缩小的虚像，像和物体在镜头的同一边；

当物体是虚拟物体，凹透镜与虚拟物体的距离小于一个焦距(绝对值)时，就成为一个正立的放大实像，像和物体在透镜的同侧；

当物体是虚物，凹透镜到虚物的距离是焦距的两倍(绝对值)时，成像在无穷远处；

当物体是虚物，凹透镜到虚物的距离小于一个焦距，小于两个焦距(均指绝对值)时，成为倒置放大虚像，像和物与透镜相对；

当物体是虚物，凹透镜到虚物的距离是焦距的两倍(绝对值)时，就变成了与物体大小相同的虚像，像和物都与透镜相对；

当物体是虚物，凹透镜到虚物的距离大于两倍焦距(绝对值)时，就变成了倒置缩小的虚像，像和物都与透镜相对。

如果是厚弯月凹透镜，情况会更复杂。当厚度足够大时，它将相当于一个伽利略望远镜，当厚度更大时，它将相当于一个正透镜。

(2)用途:

近视眼镜是凹透镜。

凹透镜发散光线，

变成一个直立的缩小的虚像，

与物体同侧，似曾相识。

物体的近像变大，物体的远像变小。

第三，与凸透镜的区别。

一.不同的结构

凸透镜是由一面透明的镜子组成的，镜子的两面都被磨成球体。

凹透镜由一面透明的镜子组成，镜子的两面都打磨成凹球面。

2.对光的不同影响

凸透镜主要聚焦光线。

凹透镜主要发散光线。

3.不同的成像特征

凸透镜是折射成像，像可以是正的，也可以是负的；虚与实；扩张，收缩，扮演聚光灯的角色。

凹透镜是折射像，只能还原成正立像，起到散光的作用。

凸面镜是反射成像。

凹面镜是反射成像。

透镜(包括凸透镜)是传递光线并通过折叠形成图像的仪器。光遵守折射定律。镜子(包括凸面镜)是一种不透射光线，而是反射回影像的仪器，光线服从反射定律。

凸透镜可以是倒置放大、等尺寸缩小的实像，也可以是正立放大的虚像。平行光可以汇聚到焦点上，从焦点发出的光也可以折射成平行光。凸面镜只能形成垂直且缩小的虚像，主要用于扩大视野。

凸透镜成像的规律是什么？

凸透镜成像规律的实验研究如下:物距在一个焦距内时，得到一个直立的、放大的虚像；当焦距在1-2倍之间时，得到倒置的放大实像；超过两倍焦距，实像反转缩小。

本实验就是为了研究和证实这一规律。在实验中，有如下表格:

物距u图像的属性和图像的位置。

以便放大或缩小虚像或实像与同侧和相对侧的物体之间的像距v。

与fv2f相反，U2f是实像的反向缩小。

U=2f反转大实像v=2f的反面。

Fu2f反转放大v2f对面实像。

u=f - - -

Uf垂直放大虚像的同侧，u和v是同侧。

这本书就是为了证明这个规律而设计的表格。事实上，透镜成像满足透镜成像公式:

1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(镜头焦距)凸透镜成像定律

光标

1、知识和技能

●了解凸透镜的成像规律。

2.流程和* * *

●在探究活动中提问的能力。

●通过探究活动体验科学探究* * *的全过程。

●学会如何从物理现象中归纳出科学规律。

3.情感、态度和价值观

●对科学充满好奇，愿意探索日常生活中的自然现象和物理原理，勇于探索日常生活用品中的物理原理。

愿意参与观察、实验、生产等科学实践。

解释和建议

这一节是本章的重点。通过学习，学生不仅要了解凸透镜的成像规律，还要了解科学探究的* * *性，增强学习的独立性和主动性。本节内容丰富，可分为两类。

探索凸透镜成像的规律

这是一个比较完整的探究，有条件的学校一定要让学生自己做。

通过上一节的学习，同学们知道相机和投影仪都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜。它们都使用凸透镜来成像物体。摄像机形成的图像小于物体，而投影仪形成的图像大于物体；照相机和投影仪产生的图像是颠倒的，而放大镜产生的图像是正的。

引导学生提问:凸透镜成像物体的大小和位置有什么关系？

然后让学生猜:拍照时物体到凸透镜的距离大于图像到凸透镜的距离，而投影仪中物体到凸透镜的距离小于图像到凸透镜的距离。似乎图像是放大还是缩小，与物体和图像的相对位置有关；无论是相机还是投影仪，物体和图像都在凸透镜的两侧，而在放大镜中，物体和图像都在透镜的同侧。看来，图像是否倒置，很可能与它是否和物体在同一侧有关。

制定实验方案，指导学生做实验，验证上述猜想是否正确。

实验前向学生介绍实验装置和做法，让学生明白实验要研究什么，怎么研究。学生知道实验的目的和做法后，让他们按照课本上所列的实验步骤，独立进行实验和观察。教材没有使用光具座做实验，考虑到很多学校没有或者只有少量的光具座。用光具座做实验会更方便。

按照课本上介绍的* * *把蜡烛放在离凸透镜尽可能远的地方，调节屏幕和透镜的距离，使蜡烛火焰在屏幕上形成清晰的图像，观察图像的大小和倒挂，分别测量物体和凸透镜的距离，把数据记录在课本上的表格里。

将蜡烛向凸透镜处移动几厘米，放好后重复上述操作。当蜡烛移动到镜头的焦点时，屏幕上无法获得蜡烛的图像。

让蜡烛靠近凸透镜。这时，你在屏幕上看不到蜡烛的图像。用眼睛直接观察蜡烛在凸透镜上的影像。

在学生实验的基础上，让学生自己总结凸透镜的成像规律，并让他们以书面或口头的形式表达自己的观点。使学生知道，当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体变成倒像，当物体从远处靠近透镜时，像变大，像到透镜的距离变大。当物体和镜头之间的距离小于焦距时，物体就变成了放大的图像。这个像不是实际折射光的会聚点，而是它们相反延长线的交点，光屏接收不到，是虚像。可以比作平面镜形成的虚像(光幕接收不到，只能用眼睛看到)。

虚像和实像

当物体与镜头的距离大于焦距时，物体就成了倒像。向学生解释这个像是实际光线的汇聚点，可以被光幕接受，是真实的像。当物体与镜头的距离小于焦距时，物体就变成了一个直立的虚像。我们可以复习平面镜变成虚像的情况，让学生了解实像和虚像的区别。

思考讨论的内容

学生知道什么是实像，什么是虚像后，让他们讨论总结凸透镜什么时候变成实像，什么时候变成虚像。凸透镜形成的虚像和平面镜形成的虚像有什么相似之处？

结合凸透镜成像的规律，可以进一步理解相机、投影仪、放大镜的原理。

1.照相机的原理和结构

照相机是人们经常接触到的东西。了解相机的基本结构和原理，是受过教育的公民应该具备的科学常识。你可以把相机的实物或模型与挂图进行对比:镜头相当于凸透镜，胶片相当于光屏，机壳相当于暗室。物体与镜头的距离远大于焦距，从而在胶片上得到一个倒置的、缩小的实像。为了让学生更多的了解相机的构造和使用方法，可以介绍一下相机的主要部件，主要是对焦环、光圈和快门。如果有相机实物，拍照演示就更好了。同学们也可以谈谈自己的摄影经验，如何拍出好照片，提高兴趣，激活思维。同时可以问一些问题，比如:为了让照片中的人像更大，拍照时人应该靠近还是远离镜头？

2.投影仪的原理和结构

考虑到很多学校使用投影仪作为教学仪器，教材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。教材中的图3.2-4可以用于教学，投影仪可以用实物和挂图进行介绍。

投影仪的结构主要包括:镜头、幻灯片、聚光镜、光源、反射镜。光源用于照亮载玻片；聚光镜是一组凸透镜，用来聚光，增加幻灯片的亮度；镜子是平面镜，它的作用是将指向幻灯片的光线反射到屏幕上。根据凸透镜成像的原理和基本结构，需要指出的是，投影相当于上述实验中的蜡烛(物体)，天花板相当于光屏，透镜起凸透镜的作用。幻灯片到镜头的距离略大于焦距，所以可以在屏幕上放大。

在介绍幻灯时需要指出的是，幻灯要放在凸透镜的焦点之外，靠近焦点，这样才能在天花板上得到一个直立的、放大的实像。

3、放大镜原理

凸透镜作为一种放大镜，利用的是凸透镜可以形成放大虚像的原理。

用手和大脑学习物理。

1.玻璃瓶相当于柱面透镜。当铅笔从靠近水瓶的位置慢慢向远处移动时，笔尖在穿过水瓶时会逐渐变长。当它到达某个位置时，笔尖突然改变方向。

用凸透镜做实验，当铅笔从靠近凸透镜的位置慢慢向远处移动时，透过凸透镜会看到铅笔逐渐变大，形状保持不变，到达一定位置时笔尖会突然改变方向。(使用的凸透镜焦距短。)

2.“傻瓜相机”也有光圈和快门，但都装在机身里。相机内部增加了一些电子和机械装置，可以根据光线的亮度自动调节光圈和快门，无需手动调节。傻瓜相机也可以自动对焦，不需要手动对焦。

凸透镜成像的规律是什么？

凸透镜成像规律的探索

问题:相机、投影仪、放大镜都用凸透镜。为什么物体通过凸透镜成像不一样？什么因素决定了图像的性质(颠倒、大小、虚拟现实)？

猜想:物体通过凸透镜成像的性质可能与物体与透镜的距离或透镜的焦距有关。

实验设备:光具座(尺)、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、平行光源。

实验步骤:

1.测量凸透镜焦距:利用平行光源或太阳光粗略测量凸透镜焦距(实验室提供的凸透镜焦距有5cm、10cm、30cm三种，我们选择的镜头更好在10cm-20cm之间，太大太小都不方便)。

2.同轴调整:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光学底座上。点燃蜡烛，将蜡烛、凸透镜和遮光板的中心调整到大致相同的高度。

3.将蜡烛放在距离凸透镜两倍焦距的位置，直线移动光屏，直到光屏上出现明亮清晰的蜡烛火焰图像。观察这个看起来是颠倒还是直立，是放大还是缩小。

4.将蜡烛移向凸透镜，使蜡烛到凸透镜的距离等于焦距的两倍。移动光屏，观察像到凸透镜的距离，倒像，像的大小。

5.再次将蜡烛靠近凸透镜，使蜡烛和凸透镜之间的距离在焦距的2到1倍之间。移动光屏，观察像到凸透镜的距离，倒像，像的大小。

6.将蜡烛靠近凸透镜，将蜡烛聚焦在凸透镜上，移动光屏，看能否成像。

7.把蜡烛移到凸透镜的焦点，移动屏幕。你还能在屏幕上看到蜡烛火焰的图像吗？

现象记录:

镜头焦距f=厘米

物距与焦距的关系:物体的镜头位置:镜头位置:物距u/cm:像距v/cm:

凸透镜的成像规律(见下表)

物距和焦距的关系；图像的性质；像距v；物体图像和镜子之间的位置关系；是否能被光幕接收；大小反转和虚实u2f反转的应用可以缩小实像2fvf异构相机u=2f反转和其他实像v =2f反转和2fuf反转并放大实像v2f异构投影仪u =f不成像uf，垂直放大虚像物距小于像距；同一面不能是放大镜总结:

1.虚像和实像

当物体与镜头的距离大于焦距时，物体就成了倒像。这个像是蜡烛发出的光在凸透镜上折射会聚形成的，凸透镜是实际光线的会聚点，可以被光幕接受。这是一个真实的图像。当物体和镜头之间的距离小于焦距时，物体就变成了放大的图像。这个像不是实际折射光的会聚点，而是它们相反延长线的交点，光屏接收不到，是虚像。�

2.u=f是成像真实的分界点。当物距大于镜头焦距时，物体变成实像，当物距小于镜头焦距时，物体变成虚像；

3.u=2f是成像大小的分界点。物距大于镜头焦距两倍时，物体变成缩小像，物距小于镜头焦距两倍时，物体变成放大像；

4.凸透镜形成的实像倒置，虚像正立；

5.当凸透镜变成实像时，当物体从远处靠近透镜时(物距减小)，像到透镜的距离(像距)逐渐增大，像也逐渐增大。

即“一个焦距分成虚拟现实，两个焦距分成大小，使近景物体的远像变大”6。无论是实像还是虚像，放大时像距必须大于物距，缩小时像距必须小于物距。

二、凸透镜成像定律的应用

1.照相机的原理和结构

相机镜头相当于凸透镜，胶片相当于光屏，外壳相当于暗室。物体与镜头的距离远大于焦距，从而在胶片上得到一个倒置的、缩小的实像。此时胶片与镜头的距离在一至两个焦距之间。光路图如下:

从图中可以看出:

物体AB垂直于主轴放置，并超出双焦距，使A点与主轴平行的两条特殊光线经凸透镜折射后通过焦点，经过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。两条折射光线的交点就是A点处的像点A’，由于像点A’b’也垂直于主轴，所以可以得到物体的像点A’b’，可以看出物体被相机倒置缩小。

思考:拍照时人应该靠近还是远离镜头？

根据凸透镜成像定律，“物体的近像变得比远像大”，所以为了使照片中的人像变大，人要靠近相机，但同时为了在底片上得到清晰的图像，就要放大像距，即调整镜头到胶片的距离。

2.投影仪的原理和结构

投影仪的结构主要包括:镜头、幻灯片、聚光镜、光源、反射镜。光源用于照亮载玻片；聚光镜是一组凸透镜，用来聚光，增加幻灯片的亮度；镜子是平面镜，它的作用是将指向幻灯片的光线反射到屏幕上。幻灯片相当于实验中的蜡烛(物体)，天花板相当于光幕，透镜起到凸透镜的作用。幻灯片到镜头的距离在1-2倍焦距之间，接近焦距，所以可以在屏幕上形成放大的实像，此时的像距大于2倍焦距。光路图如下:

从图中可以看出:

物体AB垂直于主轴放置，在一至两个焦距之间，两条特殊光线在A点，平行于主轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，经过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。两条折射光线的交点就是A点的像点A’，由于像点A’b’也垂直于主轴，所以可以得到物体的像点A’b’，可以看到物体被投影仪倒置放大。

3、放大镜原理

当物体在透镜的焦距之内时，可以通过透镜看到物体的放大虚像，透镜是放大镜。光路图如下:

从图中可以看出:

物体AB垂直于主轴放置，在一个焦距内的A点上作两条特殊光线。平行于主轴的光线被凸透镜折射，通过光心的光线被过聚焦，经过凸透镜折射后传播方向不变。两条折射光线的交点就是A点处的像点A’，由于像点A’b’也垂直于主轴，所以可以得到物体的像点A’b’，通过放大镜可以看到物体是垂直放大的虚像。

探索凸透镜成像规律的介绍到此为止。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了搜索更多资料，探索凸透镜在屏幕上的成像规律。