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凸透镜成像规律

掌握凸透镜成像的规律及应用

困难⏱️ 90分钟🎥 6 个视频✏️ 50 道练习题
📖

概念解读

定义

凸透镜成像规律描述了物体通过凸透镜成像时,像的性质(虚实、大小、正倒)与物距的关系。

核心要点

1

凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于焦点

2

焦距(f):焦点到光心的距离

3

物距(u):物体到光心的距离

4

像距(v):像到光心的距离

5

凸透镜成像规律:物距不同,成像性质不同

6

应用:照相机、投影仪、放大镜

重要公式

透镜成像公式(扩展内容)

注意事项

⚠️

u > 2f 时,成倒立、缩小的实像,2f > v > f(照相机原理)

⚠️

u = 2f 时,成倒立、等大的实像,v = 2f(测焦距)

⚠️

2f > u > f 时,成倒立、放大的实像,v > 2f(投影仪原理)

⚠️

u = f 时,不成像(平行光)

⚠️

u < f 时,成正立、放大的虚像(放大镜原理)

⚠️

实像:倒立,能用光屏接收

⚠️

虚像:正立,不能用光屏接收

⚠️

物近像远像变大,物远像近像变小

💡

典型例题

📝 题目

某凸透镜的焦距为10 cm,当物体距凸透镜15 cm时,请判断所成像的性质。

🔍 解题步骤

1

确定已知条件

💬 焦距 f = 10 cm,物距 u = 15 cm

2

判断物距与焦距的关系

💬 2f = 20 cm,f = 10 cm,15 cm 介于 f 和 2f 之间,即 2f > u > f

3

应用成像规律

💬 当 2f > u > f 时,凸透镜成倒立、放大的实像,像距 v > 2f

✅ 答案

成倒立、放大的实像,像距大于20 cm

🎮

动画交互

凸透镜成像规律演示

通过拖动物体位置,观察像的变化,理解凸透镜成像规律

几何图形交互功能开发中...
✏️

课后练习

1

关于凸透镜成像,下列说法正确的是( )

简单
2

在探究凸透镜成像规律的实验中,当物体距凸透镜8 cm时,在光屏上得到一个倒立、放大的实像。该凸透镜的焦距可能是( )

中等
3

照相机的镜头相当于一个凸透镜,被拍摄的景物相当于( )

简单
4

小明用凸透镜观察书上的字,看到字的正立、放大的像。若字到凸透镜的距离为6 cm,则该凸透镜的焦距可能是( )

中等
5

某凸透镜的焦距为10 cm。当物距为5 cm时,成______立、______的______像;当物距为15 cm时,成______立、______的______像;当物距为20 cm时,成______立、______的______像。

中等
6

凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,像______凸透镜,像______(填"变大"或"变小")。

简单
7

某凸透镜的焦距为12 cm,将物体放在距凸透镜30 cm处,求:(1)像的性质;(2)若要使像变大,物体应向哪个方向移动?

中等
8

在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后,调整它们的高度,使蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在同一高度。(1)为什么要这样调整?(2)当蜡烛距凸透镜20 cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个等大、清晰的像,则凸透镜的焦距是多少?(3)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移至距凸透镜30 cm处,应将光屏向哪个方向移动才能在光屏上得到清晰的像?此时的像有什么特点?

困难