明天和大家分享探索凸透鏡成像規(guī)律的知識，同時也會講解探索凸透鏡成像規(guī)律的實驗。 如果你有機會解決你面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，馬上開始吧！
本文內(nèi)容：
1、凸透鏡成像有什么規(guī)律？ 2.凸透鏡成像規(guī)律。 3、探究凸透鏡成像的規(guī)律？ 4.探索凸透鏡成像規(guī)律 5.探索凸透鏡成像規(guī)律 6.探索凸透鏡成像規(guī)律 實驗有哪些？
凸透鏡成像有哪些規(guī)律
探索凸透鏡成像規(guī)律
問個問題：相機、投影儀、放大鏡都用凸透鏡。 為什么物體通過凸透鏡成像不同？ 決定圖像質(zhì)量的因素有哪些（上下顛倒、大小、虛擬現(xiàn)實）？
推測：物體通過凸透鏡的成像質(zhì)量可能與物體與鏡頭的距離有關(guān)，也可能與鏡頭的焦距有關(guān)
實驗器材：光具座（尺）、凸透鏡、蠟燭、火柴、光屏、平行光源
實驗步驟：
1、檢查凸透鏡的焦距：借助平行光源或太陽光粗略測量凸透鏡的焦距（實驗室提供的凸透鏡焦距有5cm、10cm、30cm，我們選擇的鏡頭最好在10cm-20cm之間，太大或者太小都不方便）
2、同軸調(diào)整：將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上。 點燃一支蠟燭，將蠟燭中心、凸透鏡、光幕調(diào)整到大致同一高度。
3、將蠟燭放置在距凸透鏡遠(yuǎn)小于2倍焦距的位置，沿著光屏的直線，直到光屏上出現(xiàn)明亮清晰的蠟燭火焰圖像。 觀察它是倒置還是直立，放大還是縮小。
4、把蠟燭移到凸透鏡上，使蠟燭到凸透鏡的距離等于焦距的2倍，用光幕，觀察像到凸透鏡的距離，倒置和圖像的大小。
5、把蠟燭靠近凸透鏡，使蠟燭到凸透鏡的距離在2倍焦距和1倍焦距之間，用光屏，觀察像到凸透鏡的距離鏡頭實驗探究凸透鏡成像的規(guī)律，圖像的反轉(zhuǎn)和大小。
6、讓蠟燭靠近凸鏡，讓蠟燭在凸鏡、光屏的焦點上，看是否還能成像
7、把蠟燭放在凸透鏡的焦點內(nèi)，放上光屏，你能在光屏上看到蠟燭火焰的影像嗎？
現(xiàn)象記錄：
鏡頭焦距f=cm
物距與焦距的關(guān)系 物的位置 鏡頭的位置 像的位置 物距u/cm 像距v/cm 像的質(zhì)量、實、虛大小 逆= 實驗推導(dǎo)：
凸透鏡成像法（見下表）
物距與焦距的關(guān)系 像質(zhì) v 物像與反射鏡的位置關(guān)系 光幕可接收到的實虛 u2f 倒像大小 倒像可通過倒像縮小image 2fvf 對面可以照相 u=2f 倒置等尺寸虛像 v= 2f 異側(cè)可以 2fuf 倒置放大虛像 v2f 異側(cè)可以投影 u=f 不成像 uf 直立放大實像 物距大于像距同側(cè)不能放大鏡總結(jié)：
一、實像與虛像
當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時，物體就變成倒像，它是由蠟燭發(fā)出的光折射并會聚到凸透鏡上而形成的。 當(dāng)物體與鏡頭之間的距離大于焦距時，物體形成放大的圖像。 這個圖像并不是實際的折射會聚點，而是它們的反向延長線的交點。 光學(xué)屏接收不到，是實像。 ?
2、u=f為成像虛實分界點。 當(dāng)物距小于鏡頭的一個焦距時，物體就成為虛像。 當(dāng)物距大于鏡頭的一個焦距時，物體成為實像；
3.u=2f是成像尺寸的分界點。 當(dāng)物距小于鏡頭的二倍焦距時，物體成為縮小像，當(dāng)物距大于鏡頭的二倍焦距時，物體成為放大像；
4、凸透鏡形成的虛像都是倒立的，而實像是正立的；
5、凸透鏡成虛像時，當(dāng)物體從遠(yuǎn)處靠近透鏡時（物距變小），像到透鏡的距離（像距）逐漸增大，像逐漸變大變大。
即：“一焦段分虛實，雙焦段分大小，物體的近像和遠(yuǎn)像變大”。 6、無論是虛像還是實像，成放大像時像距必須小于物距，放大成縮小像時像距必須小于物距。 大于物距。
2.凸透鏡成像定律的應(yīng)用
一、相機原理與結(jié)構(gòu)
相機鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，膠片相當(dāng)于光幕，外殼相當(dāng)于暗室。 被攝物體到鏡頭的距離遠(yuǎn)小于焦距。 在膠片上可以獲得倒置縮小的虛像。 這時實驗探究凸透鏡成像的規(guī)律，膠片與鏡頭之間的距離為1.倍焦距之間。 光路圖如下：
如圖所示：
物體AB垂直于主軸放置，位于倍焦距之外，在A點畫兩個特點，平行于主軸的一個經(jīng)凸透鏡折射通過焦點，經(jīng)光心的一束經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不變，則兩次折射的交點即為A點的像點A'。由于像A'B'也垂直于主軸，可以得到物體的圖像A'B'。 可以看出，物體通過相機變成倒置縮小的虛像，像距在一到兩個焦距之間，物距小于像距。
思考：拍照時，人應(yīng)該靠近相機還是遠(yuǎn)離相機？
根據(jù)凸透鏡成像定律可知，“物體的近像和遠(yuǎn)像變大”，所以要使上半身人像變大，人應(yīng)該離鏡頭近一些，但在同時，為了在底片上獲得清晰的圖像，圖像也應(yīng)該做得更大。 距離變大，也就是鏡頭到膠片的距離被調(diào)整了。
二、投影儀的原理和結(jié)構(gòu)
投影儀的結(jié)構(gòu)主要包括：鏡頭、投影儀、聚光鏡、光源、反射鏡。 光源用于照亮投影； 聚光鏡是一組凸透鏡，其作用是聚光，降低投影的照度； 反光鏡是一面平面鏡，其作用是將射向投影的光線反射到屏幕上。 石膏相當(dāng)于實驗中的蠟燭（物體），天花板相當(dāng)于光幕，透鏡起到凸透鏡的作用。 投射到鏡頭的距離在焦距的一倍到兩倍之間，但距離焦點較近，因此可以在屏幕上形成放大的虛像，此時的像距小于焦距的兩倍長度。 光路圖如下：
如圖所示：
物體AB垂直于主軸放置，位于一倍焦距和兩倍焦距之間，畫A的兩個特點，平行于主軸的一個經(jīng)凸透鏡折射并通過焦點，而經(jīng)過光心的那一束經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不變，則兩束折射的交點即為A點的像點A’。由于像A’B’為同樣垂直于主軸，可以得到物體的圖像A'B'。 可以看到，物體通過投影儀變成了倒置放大的虛像。 像距在倍焦距之外，物距大于像距。
3、放大鏡原理
當(dāng)物體在鏡頭的一個焦距內(nèi)時，通過鏡頭可以看到物體放大后的實像，這就是放大鏡。 光路圖如下：
如圖所示：
物體AB垂直于主軸放置，在一個焦距內(nèi)，在A點畫兩個特點，平行于主軸的特點經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點，光的傳播方向為一個通過光心經(jīng)過凸透鏡折射后不變，兩個折射后的交點就是A點的像點A'。由于像A'B'也垂直于主軸，所以像可以獲得對象的A'B'。 可見，物體通過放大鏡形成直立放大的實像，物距大于像距。
凸透鏡成像法
凸透鏡成像定律是一個光學(xué)定理。 在光學(xué)中，實際會聚形成的能呈現(xiàn)在光幕上的像，稱為虛像； 兩者相對的延長線會聚而成的不能在光屏上呈現(xiàn)的圖像稱為實像。
法則一：當(dāng)物距小于2倍焦距時，像距在1倍焦距和2倍焦距之間，形成倒置縮小的虛像。 此時像距大于物距，像小于物距，物像在對面。
法則二：當(dāng)物距等于焦距的2倍時，像距也等于焦距的2倍，形成上下顛倒、大小相等的虛像。 此時物距等于像距，像與物的大小相等，物像在對面。
規(guī)律三：當(dāng)物距大于2倍焦距，大于1倍焦距時，像距小于2倍焦距，形成倒置放大的虛像。 此時像距小于物距，像大于物距，物像在對面。
規(guī)則四：當(dāng)物距等于1倍焦距時，不成像，以平行光出射。
法則五：當(dāng)物距大于焦距的1倍時，就會形成正立放大的實像。 此時像距小于物距，像大于物距，物像在同一側(cè)。
在描述虛像和實像的區(qū)別時，經(jīng)常會提到這樣一種解析方式：“實像都是倒立的，而實像都是正立的”。 如果是厚的彎月形凹透鏡，情況就更復(fù)雜了。 當(dāng)長度足夠大時，相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)寬度較大時，相當(dāng)于正透鏡。
結(jié)構(gòu)
凸透鏡：邊薄中間厚，至少有一個面必須做成球面，也可以兩面做成球面。 可分為雙凸透鏡、平凸透鏡和凸凸透鏡三種。
凹透鏡：邊厚中間薄，至少有一個面必須做成球面，也可以兩面做成球面。 可分為雙凹透鏡、平凹透鏡和凹凸透鏡三種。
相反的效果
凸透鏡主要聚焦光線。
凹透鏡主要是發(fā)散光線。
畫面質(zhì)量
凸透鏡是折射成像，成像可以正立、倒立； 實像，實像； 放大、等尺寸、縮小、團聚
凹透鏡是折射成像，只能形成正立縮小的實像。 起到發(fā)散作用。
探索凸透鏡成像規(guī)律？
文字摘要
(1)
當(dāng)物體超出凸透鏡的兩倍焦距時，會形成倒置縮小的虛像； 當(dāng)物體在凸透鏡的兩倍焦距處時，會形成一個倒置的等大小虛像；
當(dāng)物體在凸透鏡的一個焦距和兩個焦距之間時，形成倒置放大的虛像； 當(dāng)物體在凸透鏡的一個焦距處時，不成像；
當(dāng)物體在凸透鏡的一個焦距內(nèi)時，就變成了正立放大的實像； 當(dāng)物體無限遠(yuǎn)時，像變成一個很小很亮的光點，仍然是虛像。
形成虛像時，物像在凸透鏡的相對兩側(cè)； 成實像時，物像在凸透鏡的同一側(cè)。
(2)
焦距加倍
焦距的兩倍
近焦圖像變大
遠(yuǎn)焦圖像變小
注：這里所說的倍焦距是指平行光源會聚到主光軸通過鏡頭的點到鏡頭光心的距離，也可以直接稱為焦距； 雙倍焦距是指兩倍的距離
凸透鏡成像的兩個分界點：
2f點為放大縮小虛像的分界點； f點是虛像和實像的分界點。
鏡頭成像滿足鏡頭成像公式：
1/u（物距）+1/v（像距）=1/f（鏡頭焦距）
探索凸透鏡成像規(guī)律
凸透鏡成像規(guī)律 物距（u）像距（v）正負(fù)尺寸 虛實應(yīng)用特征 物、鏡、像位置關(guān)系
倒置變焦虛像相機、攝像機、-物體圖像的反面
u=2fv=2f倒置等尺寸虛像測量焦距成像尺寸邊界點對面物像
倒置放大虛像投影儀、幻燈片投影儀、投影儀-物體圖像的反面
u=f——控制平行光、強光聚焦手探照燈成像虛實分界點
-ufvu 直立放大實像 放大鏡的實像在物體的同一側(cè)，實像在物體的同一側(cè)，然后物體的圖像在同一側(cè) 定律總結(jié)規(guī)則1：當(dāng)物距小于2倍焦距，像距介于1倍焦距和2倍焦距之間，結(jié)果為倒置縮小虛像。 此時像距大于物距，像小于物距，物像在對面。 應(yīng)用：相機、攝像機。
法則二：當(dāng)物距等于焦距的2倍時，像距也等于焦距的2倍，形成上下顛倒、大小相等的虛像。 此時物距等于像距，像與物的大小相等，物像在對面。
規(guī)律三：當(dāng)物距大于2倍焦距，大于1倍焦距時，像距小于2倍焦距，形成倒置放大的虛像。 此時像距小于物距，像大于物距，物像在對面。 應(yīng)用：投影儀、幻燈機、放映機。
規(guī)則四：當(dāng)物距等于1倍焦距時，不成像，以平行光出射。
法則五：當(dāng)物距大于焦距的1倍時，就會形成正立放大的實像。 此時像距小于物距，像大于物，物像在同一側(cè)。應(yīng)用：放大鏡
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探索凸透鏡成像規(guī)律
1.凸透鏡成像法
當(dāng)物體位于焦點之外時，在凸透鏡的另一側(cè)左側(cè)形成倒置的虛像。 虛像有縮小、均衡、放大三種。 物距越小，像距越大，虛像越大。 當(dāng)物體放在焦點上時，在凸透鏡的兩側(cè)形成一個直立放大的實像。 物距越大，像距越大，實像越大。
在光學(xué)中，將現(xiàn)實凝聚而成的像稱為虛像，可以用光幕接收； 否則稱為實像，只能用耳朵感知。 有經(jīng)驗的數(shù)學(xué)老師，在描述虛像和實像的區(qū)別時，經(jīng)常提到這樣一種區(qū)分方式：“實像都是倒立的，而實像都是正立的”。 所謂“正”與“倒”，其實是相對于原物而言的。
平面鏡、凸鏡、凹透鏡所成的三實像都是直立的； 而凹面鏡和凸透鏡形成的虛像，以及小孔成像形成的虛像，無一例外都是倒置的。 其實凹面鏡和凸透鏡也能成實像，而且它們成的兩個實像也是直立的。
那么，人耳形成的圖像是虛像還是實像呢？ 我們知道，人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個凸透鏡，所以外界物體在黃斑部形成的影像一定是虛像。 按照之前的經(jīng)驗法則，雖然黃斑上的影像應(yīng)該是倒置的。 而我們平時看到的任何物體明明是直立的？ 這個與“經(jīng)驗法則”相沖突的問題，其實涉及到大腦皮層的調(diào)節(jié)功能和生活經(jīng)驗的影響。
當(dāng)物體與凸透鏡的距離小于透鏡的焦距時，物體形成倒像。 當(dāng)物體從遠(yuǎn)處靠近鏡頭時，像逐漸變大，像到鏡頭的距離也逐漸增加； 當(dāng)距離大于焦距時，物體變成放大像，不是實際的折射會聚點，而是它們反延長線的交點，光幕接收不到，是實像. 可與平面鏡形成的實像進行對比（光幕無法接收，只能用耳朵聽到）。
當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時，物體就變成倒像，它是由蠟燭發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡會聚到凸透鏡上而形成的。 當(dāng)物體與鏡頭的距離大于焦距時，物體就變成直立的實像。
(1) 倍焦距以外，倒立可以縮小虛像；
focal 加倍焦距，倒置放大虛像；
在兩倍焦距范圍內(nèi)，實像被直立放大；
虛像和像在凸透鏡的反面，實像在凸透鏡的同側(cè)。
(2)
焦距加倍
焦距的兩倍
凸透鏡成像規(guī)則表
物體到鏡頭的距離u 像的大小 虛像到鏡頭的距離v 正負(fù)像的距離v
u2f，減少倒置虛像2fvf相機
u=2f，大小相等的倒置虛像v=2f
2fuf放大倒置虛像v2f投影儀幻燈機投影儀
u=f no no no 平行光源：頭燈
uf 放大正立實像，實像與放大鏡在物體同一側(cè)
為了研究各種猜測，人們經(jīng)常用光具座做實驗。
蠟燭、凸透鏡、光幕應(yīng)盡可能保持在同一直線上。
(3)凸透鏡成像也滿足1/v+1/u=1/f
借助特殊鏡頭成像光路：
(1) 物體超出2倍焦距
(2)、物體在2倍焦距和1倍焦距之間
(3)、對象在焦點內(nèi)
(4)、凹透鏡成像光路
凸透鏡成像規(guī)律的實驗研究是：當(dāng)物距在一個焦距內(nèi)時，得到正立放大的實像； 當(dāng)物距在一焦距和二焦距之間時，得到倒置放大的虛像。 , 得到倒置縮小的虛像。
本實驗就是研究否定這條規(guī)則。 在實驗中，有下表：
物距u的質(zhì)像位置
正立或倒立放大或縮小實像或虛像與物體同側(cè)和反側(cè)的像距v
u2f倒立收縮對面虛像fv2f
u=2f 倒置等尺寸虛像的對面 v=2f 此時物像距離很小，是焦距的4倍。
fu2f倒立放大虛像v2f的對面
u=f 不成像
uf直立放大實像u同側(cè)，v同側(cè)
這是旨在否認(rèn)該法律的表格。 雖然，鏡頭成像滿足鏡頭成像公式：
1/u（物距）+1/v（像距）=1/f（鏡頭焦距）
相機利用凸透鏡的成像規(guī)律
鏡頭是凸透鏡，被攝景物是物體，膠片是屏幕
照射在物體上的光被漫反射并通過凸透鏡在最終的膠片上形成物體的圖像
膠片上涂有感光物質(zhì)，曝光后發(fā)生物理變化，將物體的影像記錄在膠片上
物距與像距的關(guān)系與凸透鏡完全相同
當(dāng)物體靠得很近時，像越來越遠(yuǎn)，越來越大，然后變成同側(cè)的實像。
物距減小，像距減小，像變小； 物距減小，像距減小，像變大。
2.凹透鏡成像法
凹透鏡近視
(1) 對于薄凹透鏡：
當(dāng)物體為實物時，成為正立縮小的實像，像與物體在鏡頭的同一側(cè)；
當(dāng)物為虛物時，凹透鏡到虛物的距離在一個焦距（點值）以內(nèi)，形成直立放大的虛像，像與物在同一側(cè)鏡頭；
當(dāng)被攝物為虛物時，凹透鏡到虛物的距離為一個焦距（指值）時，在無窮遠(yuǎn)處成像；
當(dāng)被攝物為虛物時，凹透鏡到虛物的距離在一焦距以外的兩倍焦距以內(nèi)（均指數(shù)值），形成倒置放大的實像，像和物體在鏡頭的另一側(cè)；
當(dāng)物體為虛物時，凹透鏡到虛物的距離為焦距（點值）的兩倍，則形成與物體大小相同的實像，像與物在鏡片的另一側(cè)；
當(dāng)物為虛物時，凹透鏡到虛物的距離超過焦距的兩倍（參考值），形成倒置縮小的實像，像與物在對面的鏡頭。
在厚彎月形凹透鏡的情況下情況更復(fù)雜。 當(dāng)長度足夠大時，相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)長度較大時，相當(dāng)于正透鏡。
(2) 目的：
近凹透鏡
凹透鏡對起發(fā)散作用，
變成直立的、縮小的實像，
與物體同側(cè)，vu
近處物體的近像變大，遠(yuǎn)物的遠(yuǎn)像變小
3.與凸透鏡的區(qū)別
1、結(jié)構(gòu)不同
凸透鏡由兩側(cè)磨成球面的透明鏡體組成
凹透鏡是由兩面都磨成凹面的球面透明鏡體
2.權(quán)利的作用不同
凸透鏡主要起會聚作用
凹透鏡主要起發(fā)散作用
3.圖像質(zhì)量不同
凸透鏡是折射成像，成像可以是正像，也可以是負(fù)像；
凹透鏡是折射像，只能形成縮小的正立像，對近視有一定作用
凸鏡是反射成像
凹面鏡是反射成像
透鏡（包括凸透鏡）是經(jīng)折射后透射成像的儀器，并遵循折射定律； 鏡子（包括凸面鏡）不是允許透射的儀器，而是反射和成像，并遵循反射定律。
凸透鏡可以倒置放大、等尺寸、縮小虛像或正置放大實像。 平行光可以在焦點處會聚，來自焦點的光也可以折射成平行光。 凸鏡只能形成正立縮小的實像，主要用于擴大視野。
探索凸透鏡成像規(guī)律的實驗有哪些？
探索凸透鏡成像規(guī)律的實驗介紹如下：
實驗步驟：記錄凸透鏡的焦距。 將蠟燭、凸透鏡、光屏從左到右放在光具座上，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使凸透鏡和光屏的中心與中心大致在同一高度的蠟燭火焰。 （在光屏上成像）。
固定好凸透鏡的位置，使蠟燭火焰位于凸透鏡（u2f）2f外，在光屏上找像。 過程中，耳朵要注意光屏上的成像情況，直到光屏上出現(xiàn)清晰的圖像。
此時的影像是倒置的縮小虛像。 檢測并記錄此時的物距和像距，然后將像距和物距與凸透鏡的f和2f(fv2f)進行比較。 使蠟燭火焰位于凸透鏡f和2f之間（fu2f）。 使蠟燭火焰位于凸透鏡f內(nèi)。
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1、實驗時，點燃蠟燭，使蠟燭火焰中心、凸透鏡中心、光屏中心大致在同一直線上，處于同一高度。 目的是在光幕上制作蠟燭火焰的影像。
2.①保持凸透鏡位置固定，改變蠟燭到凸透鏡的距離，調(diào)整光屏位置，使蠟燭火焰在光屏上形成清晰的圖像，記錄物距、圖像不同條件下的距離和成像條件；② 將蠟燭放在凸透鏡的焦點內(nèi)，通過另一側(cè)的透鏡觀察形成的圖像。
3、如果在實驗中，不管是什么光屏，都無法在光屏上得到圖像，可能的原因是：①蠟燭火焰在焦點內(nèi)； ②蠟燭火焰在焦點上； ③蠟燭火焰、凸透鏡、光屏中心不在同一高度； ④蠟燭火焰到凸透鏡的距離略小于焦距，在較遠(yuǎn)的地方成像，光具座的光幕不能移到這個位置。
4.①遮住一部分凸透鏡，像質(zhì)不變，但圖像變暗。 ②形成虛像時，物距越小，像距越大，成像越大。
探索凸透鏡成像規(guī)律實驗和探索凸透鏡成像規(guī)律的介紹到此結(jié)束。 感謝您的支持！