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第三章 透镜及其应用
凸透镜 凹透镜
特征 中间________边缘________ 中间________边缘________

厚
薄
薄
厚
凸透镜 凹透镜
透镜六要素 光心 透镜的中心，通过光心的光线________传播方向
主光轴 通过透镜光心和球心的直线
焦点
不改变
凸透镜 凹透镜
透镜六要素 焦点 入射光线平行于主光轴，经凸透镜折射后交于主光轴上一点，这一点为焦点（F）.凸透镜有两个实焦点 入射光线平行于主光轴，经凹透镜折射后反向延长线交于主光轴上一点，这一点为焦点（F）.凹透镜有两个虚焦点
凸透镜 凹透镜
透镜六要素 焦距 ________到________的距离（用f表示）
物距 ________到________的距离（用u表示）
像距 ________到________的距离（用v表示）
焦点
光心
物体
光心
像
光心
光线 透镜 平行于 主光轴 通过焦点 过光心
折射后 凸透镜 经过实焦点 与主光轴平行 方向不变

凹透镜 反向延长线经过虚焦点 与主光轴平行 方向不变

物距 光路图 像距 像的性质 应用
倒正 大小 虚实
u>2f fu＝2f v＝2f 倒立 ________ 实像 测焦距
倒立
缩小
实像
照相机
等大
物距 光路图 像距 像的性质 应用
倒正 大小 虚实
f2f 倒立 _______ _______ 投影仪
u＝f 不成像
放大
实像
物距 光路图 像距 像的性质 应用
倒正 大小 虚实
uu _______ _______ _______ 放大镜
平行光 v＝f 实像点 测焦距
正立
放大
虚像
物距 光路图 像距 像的性质 应用
倒正 大小 虚实
记忆口诀 静态规律：一倍焦距分虚实，内虚外实，实倒虚正；二倍焦距分大小，内大外小； 动态规律：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小
凸
光屏
照相机
近视眼 远视眼
特点 近处清晰，远处模糊 远处清晰，近处模糊
成因 晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短
成像 位置 成像于视网膜________方 成像于视网膜后方

前
近视眼 远视眼
矫正 方法 配戴________透镜 配戴________透镜
矫正 原理 凹透镜能使光线发散 凸透镜能使光线会聚
凹
凸
物距u与 焦距f的 关系 像的性质 像的位置
倒立或 正立 缩小或 放大 实像或 虚像 像和物 在同侧 或异侧 像距v
与焦距f
的关系
u＞2f 倒立 缩小 实像 异侧 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 异侧 v＞2f
u＜f 正立 放大 虚像 同侧
实验 装置

实验器材 选取 光具座、蜡烛、火柴、凸透镜（焦距已知）、光屏
（1）光屏的选择：宜用表面粗糙的光屏，使各种色光均能在光屏上发生漫反射；
（2）光屏的作用：探究成像的虚实，显示像的特点
实验关键 操作 （1）烛焰、透镜和光屏的位置要求：三者中心大致在同一高度上，目的是让烛焰通过凸透镜所成的像呈在光屏中央，便于观察和比较像和物的大小和位置关系；
（2）凸透镜焦距的测量
a.方法一：将平行光垂直射向凸透镜，在另一侧移动光屏，当光屏上承接到最小、最亮的光斑时，该光斑到凸透镜光心的距离即为焦距（读数时，要估读到分度值的下一位）；
b.方法二：移动蜡烛和光屏，当光屏上成倒立、等大的实像时，蜡烛到凸透镜光心的距离为焦距的2倍；
实验关键 操作 （3）验证光路可逆的方法：将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像；
（4）蜡烛燃烧变短，像的变化情况及使像成在光屏中央的操作：像逐渐向上移动；将光屏或蜡烛向上调节或透镜向下调节；（提示：利用透过光心的光线来推理）
（5）在凸透镜和蜡烛之间放眼镜片时，使像清晰地成在光屏上的调节方法：
a.放近视眼镜（凹透镜）时，光线推迟会聚，保持凸透镜和蜡烛位置不动，光屏向远离透镜的方向移动；
b.放远视眼镜（凸透镜）时，光线提前会聚，保持凸透镜和蜡烛位置不动，光屏向靠近透镜的方向移劫
实验 分析 （1）光屏上找不到像的原因：a.凸透镜、烛焰和光屏的中心不在同一高度；b.蜡烛位于凸透镜一倍焦距内或蜡烛在焦点上；c.像的位置超出了光具座范围；
（2）用发光二极管代替蜡烛的目的：让所成的像稳定并容易比较大小；
（3）用方格纸代替白纸做光屏：便于分析所成像的大小变化情况；
（4）用纸遮住凸透镜的一部分，判断物体成像情况：蜡烛成完整的像，像的亮度变暗；
（5）更换透镜，焦距发生变化：凸透镜越厚，焦距越小，相当于给原来的透镜加了一个远视眼镜片
实验 结论 （1）当u>2f时，f（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，不成像；
（5）当u乙
乙
乙
甲
乙
物距u/cm 像高h/cm
11 5
17 2.5
40 0.9
物距u/cm 像高h/cm
24 3
36 1.7
40 1.5
物距u/cm 像高h/cm
25 4
28 3.3
40 2