2023年初中物理光學(xué)重點(diǎn)：透鏡及其應(yīng)用知識要點(diǎn)梳理總結(jié)

      在光學(xué)中，由實(shí)際光線會聚而成，且能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為實(shí)像;由光線的反向延長線會聚而成，且不能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為虛像。講述實(shí)像和虛像的區(qū)別時，往往會提到這樣一種區(qū)分方法：“實(shí)像都是倒立的，而虛像都是正立的。”結(jié)構(gòu)特征

凸透鏡：

邊緣薄、中間厚，至少要有一個表面制成球面，亦可兩面都制成球面。可分為雙凸、平凸及凹凸透鏡三種。

凹透鏡：

邊緣厚、中間薄，至少要有一個表面制成球面，亦可兩面都制成球面。可分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種。光學(xué)性質(zhì)(對光線作用)

凸透鏡主要對光線起會聚作用。凹透鏡主要對光線起發(fā)散作用。成像性質(zhì)

凸透鏡是折射成像，成的像可以是正立、倒立;虛像、實(shí)像;放大、等大、縮小。

凹透鏡是折射成像，只能成正立、縮小的虛像。對光線起發(fā)散作用。規(guī)律總結(jié)

規(guī)律總結(jié)

規(guī)律1：當(dāng)物距大于2倍焦距時，則像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、縮小的實(shí)像。此時像距小于物距，像比物小，物像異側(cè)。

應(yīng)用：照相機(jī)、攝像機(jī)。

規(guī)律1

規(guī)律2：當(dāng)物距等于2倍焦距時，則像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的實(shí)像。此時物距等于像距，像與物大小相等，物像異側(cè)。

規(guī)律2

規(guī)律3：當(dāng)物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時，則像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的實(shí)像。此時像距大于物距，像比物大，像位于物的異側(cè)。

應(yīng)用：投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)。

規(guī)律3

規(guī)律4：當(dāng)物距等于1倍焦距時，則不成像，成平行光射出。

規(guī)律4

規(guī)律5：當(dāng)物距小于1倍焦距時，則成正立、放大的虛像。此時像距大于物距，像比物大，物像同側(cè)。

應(yīng)用：放大鏡。

規(guī)律5

記憶口訣

1.一倍焦點(diǎn)分虛實(shí)，二倍焦點(diǎn)分大小，二倍焦點(diǎn)物像等。實(shí)像總是異側(cè)倒。虛像總是同側(cè)正。物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。(遠(yuǎn)近是相對于焦點(diǎn)，實(shí)虛像都適用)像的大小像距定，像兒追著物體跑，物距像距和在變。

注：這里所指的一倍焦距是說平行光源通過透鏡匯聚到主光軸的那一點(diǎn)到透鏡光心的距離,也可直接稱為焦距;兩倍焦距就是指該距離的兩倍。

凸透鏡成像的兩個分界點(diǎn)：

2f點(diǎn)是成放大、縮小實(shí)像的分界點(diǎn);f點(diǎn)是成實(shí)像、虛像的分界點(diǎn)。薄透鏡成像滿足透鏡成像公式：1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)注：透鏡成像公式是針對薄透鏡而言，所謂薄透鏡是指透鏡厚度在計(jì)算物距、像距等時，可以忽略不計(jì)的透鏡。當(dāng)透鏡很厚時，必須考慮透鏡厚度對成像的影響。

2.凸透鏡、把光聚，成象規(guī)律真有趣;兩倍焦距分大小，一倍焦距分虛實(shí);二焦以外倒實(shí)小，我們用作照相機(jī);一二焦間倒實(shí)大，我們用作投影儀;焦點(diǎn)以內(nèi)正大虛，我們用作放大鏡;欲想得到等實(shí)象，兩倍焦距物體放;焦點(diǎn)之位不成象，點(diǎn)光可變平行光;成象規(guī)律記心間，透鏡應(yīng)用法無邊。物近(遠(yuǎn))，像遠(yuǎn)(近)，像變大(小)。

3.物進(jìn)像退，像越退越大，大像總在小像后，同向移動。

成像實(shí)驗(yàn)

光具座

為了研究各種猜想，人們經(jīng)常用光具座進(jìn)行試驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使他們的中心與燭焰中心盡量保持在同一水平高度上，以保證燭焰的像能成在光屏的中央。(2)實(shí)驗(yàn)過程中，保持凸透鏡位置不變，改變蠟燭或光屏與凸透鏡的距離，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。根據(jù)實(shí)驗(yàn)作透鏡成像光路：①將蠟燭置于2倍焦距以外，觀察現(xiàn)象②將蠟燭置于2倍焦距和1倍焦距之間，觀察現(xiàn)象③將蠟燭置于一倍焦距以內(nèi)，觀察現(xiàn)象④作凸透鏡成像光路⑤進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)(3-5次，尋找實(shí)驗(yàn)的普遍規(guī)律)

生活應(yīng)用

人眼

人類的眼睛所成的像，是實(shí)像還是虛像呢?我們知道，人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個凸透鏡，那么外界物體在視網(wǎng)膜上所呈的像，一定是實(shí)像。根據(jù)上面的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，視網(wǎng)膜上的物像似乎是倒立的。可是我們平常看見的任何物體，明明是正立的啊?這個與經(jīng)驗(yàn)與規(guī)律發(fā)生沖突的問題，實(shí)際上涉及到大腦皮層的調(diào)整作用以及生活經(jīng)驗(yàn)的影響。由于視覺錯誤，人眼認(rèn)為光是由物體發(fā)出并直射入人眼。

當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時，物體成倒立的像，當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時，像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大;當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成放大的像，這個像不是實(shí)際折射光線的會聚點(diǎn)，而是它們的反向延長線的交點(diǎn)，用光屏接收不到，是虛像。平面鏡所成的虛像對比(不能用光屏接收到，只能用眼睛看到)。

照相機(jī)

照相機(jī)的鏡頭就是一個凸透鏡，要照的景物就是物體，膠片就是光屏。照射在物體上的光經(jīng)過漫反射通過凸透鏡將物體的像成在最后的膠片上;膠片上涂有一層對光敏感的物質(zhì)，它在曝光后發(fā)生化學(xué)變化，物體的像就被記錄在膠卷上，而物距、像距的關(guān)系與凸透鏡的成像規(guī)律完全一樣。物體靠近時，像越來越遠(yuǎn)，越來越大，最后再同側(cè)成虛像。物距增大，像距減小，像變小;物距減小，像距增大，像變大。一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小。

其他

放映機(jī),幻燈機(jī)，投影機(jī)，放大鏡,探照燈,攝像機(jī)和攝像頭都應(yīng)用了凸透鏡，凸透鏡完善了我們的生活，時時刻刻都應(yīng)用在生活中。遠(yuǎn)視眼鏡就是凸透鏡，近視眼鏡就是凹透鏡。

另外凸透鏡還用于：1、拍攝、錄像2、投影，幻燈，電影3、用于特效燈光(聚焦成各種花色)

4、成虛像用于放大文字、工件、地圖等

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