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透镜成像规律
凸透镜成像规律
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二焦以外倒实小，我们用作照相机； 一二焦间倒实大，我们用作投影仪； 焦点以内正大虚，我们用作放大镜； 欲想得到等实象，两倍焦距物体放； 焦点之位不成象，点光可变平行光；
成象规律记心间，透镜应用法无边。物近（远），像远（近），像变大（小）。 （4）物进像退，像越退越大，大像总在小像后，同向移动。
（5）一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物进像远大，巧记活运用。
三、成像实验
光具座
为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验
（1）实验时应先调整凸透镜和光屏的高度，使他们的中心与烛焰中心尽量保持在同一水平高度上，以保证烛焰的像能成在光屏的中央。
（2）实验过程中，保持凸透镜位置不变，改变蜡烛或光屏与凸透镜的距离，观察并记录实验现象。
根据实验作透镜成像光路：
①将蜡烛置于2倍焦距以外，观察现象
②将蜡烛置于2倍焦距和1倍焦距之间，观察现象 ③将蜡烛置于一倍焦距以内，观察现象 ④作凸透镜成像光路
⑤进行重复试验（3-5次，寻找实验的普遍规律）
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；（除物距等于焦距时，在此时不成像）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。
四、测量焦距
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1、器材
光具座，光屏，刻度尺，凸透镜
2、步骤
①将凸透镜正对太阳
②让光屏与凸透镜在另一侧承接光斑 ③改变光屏与凸透镜间的距离
④当光屏上的光斑最小，最亮时，固定。在白纸与凸透镜的位置，用刻度尺（或利用圆规张角测出凸透镜中心与光斑之间的距离，截取圆规张角间长度）再测量出此时凸透镜中心与光斑之间的距离，此距离即为凸透镜的焦距。
3、注意
1.在阳光下有效，阴雨天气放大镜有可能不能形成光斑！ 2.在强光下注意火苗，远离可燃物，以防引发火灾。 3.要使凸透镜，光屏中心和蜡烛焰心在同一直线上。
4、规律记忆 （一）
1.u>2f，倒立缩小的实像 f
2.u=2f, 倒立等大的实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距 简记为：两两倒等实（或物等像等像不变）
3.2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机，幻灯机，投影机 简记为：中外倒大实（或物近像远像变大） 4.u=f 不成像平行光源探照灯
简记为：点上不成像（或物等焦距不成像） 5.u
注：u大于2f简称为远——离凸透镜远一些；u小于2f且大于f简称为近——离凸透镜近一些
（二）
物三像二小实倒物二像三倒大实物与像同侧正大虚
物近像远像变大，物远像近像变小，1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。
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（三）
二环外①，拾到②小相机。 一二环间，拾到大投影。 一环内，打③假④正经⑤。 注解：①二环外：二倍焦距以外
②拾到：拾，实（实像。到，倒（倒立）应用：照相机 ③打：放大 ④假，虚（虚像）
⑤经，放大镜
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凸透镜成像规律五幅图
（1）当u>2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像
（2）当u=2f时，v=2f，成倒立、等大的实像
（3）当f2f，成倒立、放大的实像
（4）当u=f时不能成像
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（5）当u<0）时成正立、放大的虚像
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凹透镜成像
凹透镜成像规律
凹透镜成像。成虚像时，若是放大的一定是凸透镜生成的，缩小的一定是凹透镜生成的。
无论是什么透镜生成的虚像一定是正立的
成像规律
凹透镜成像规律：只能生成缩小的正立的虚像。成虚像时，若是放大镜是凸透镜生成的，缩小的一定是凹透镜生成的。
并且凹透镜成像一定是正立的。
凹透镜
凹透镜亦称为负球透镜，镜片的中央薄，周边厚，呈凹形，所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用。平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点（凹透镜有两个虚焦点）。
公式
凹透镜成像规律(u为物距，v为像距，f为焦距，与凸透镜一样） 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时，成倒立、缩小的虚像，像与物在透镜的异侧。
2、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。
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应用例题
例1 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（） A．报与放大镜不动，眼睛离报远些 B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些 C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些 D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些
解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。
例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（）
A．射入眼中的光一定是由像发出的 B．像一定是虚像 C．像一定是倒立的 D．像一定是放大的
解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。
二、作为放映机镜头的应用
例3 在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了一点，应当怎样调整放映机（）
A．放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些 B．放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些 C．放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些 D．放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些
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解析：这是一道凸透镜的应用题，电影放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的，根据凸透镜成像规律，胶片距透镜焦点的距离越近，屏上成的像越大，同时，屏离透镜越远。
凸透镜成像，物体越靠近焦点，成的像越大，此时像离凸透镜越远（实像、虚像都有这个规律）。反过来，物体离凸透镜越远，成的实像越小，像越靠近焦点。凹透镜成像，物体体离凹透镜越远，所成的像越小，像越靠近虚焦点。
从上述分析可知，本题的正确选项为B。
三、作为照相机镜头的应用
例4 某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（）
A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些
B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些
C．使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些
D．使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些
解析：照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，胶片相当于光屏；当拍完合影后，再拍单身像，像要变大。成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知，本题的正确选项为B。
例5 用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时（）
A．暗箱应略短一些，得到的像会略大些
B．暗箱应略短一些，得到的像会略小些
C．暗箱应略长一些，得到的像会略大些
D．暗箱应略长一些，得到的像会略小些
解析：根据照相机成像原理，当物距减小时，像距变大，要在胶片上得到物体清晰的像，应将暗箱适当缩短一些，同时，胶片上的像将比原来的像略大一些。
本例中，池水中有水时水池底部的物体由于光的折射看起来比实际位置偏高，当把水排掉无水后，池底的物体相对人来说变远了，
如果仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个物体清晰的照片，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知他应该调整照相机，使镜头后缩，暗箱应略短些．
反之有水时，物体由于光的折射看起来比实际位置偏高，物近像远像变大，使镜头前移，暗箱应略长些，所得的像会略大些．故选C．
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例6 测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（）
A．10mm之内
B．略小于50mm
C．略大于50mm
D．等于50mm
解析：航空摄影是指在飞机上向地面拍照，由于物体距离凸透镜非常远，可以看成从无限远处入射的光线，它所成的像应当略大于焦距。故本题的正确选项为C。
【评注】解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。而掌握这些规律的最好方法就是画图，因此，同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图，在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的表格，再做这种问题就得心应手了。
例7（2014安徽合肥中考）物距OB为u，相距OB'为v，凸透镜焦距为f。请用几何方法求证1/u+1/v=1/f。
解析：详细解析请见本词条推导方法中的几何法。
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