凸透鏡成像的規(guī)律與公式

凸透鏡成像的規(guī)律與公式一、凸透鏡成像的規(guī)律物距和像距的關(guān)系：當(dāng)物體放在凸透鏡的前方時(shí)，通過(guò)凸透鏡能形成一個(gè)實(shí)像或虛像，物距和像距之間存在一定的關(guān)系。成像性質(zhì)：根據(jù)物距和像距的關(guān)系，可以將凸透鏡成像分為三種情況：放大、縮小、等大。成像位置：凸透鏡成像時(shí)，實(shí)像和虛像的位置分別位于凸透鏡的兩側(cè)和同側(cè)。成像方向：實(shí)像和虛像的方向相反。二、凸透鏡成像的公式物距和像距的關(guān)系公式：1/f=1/v-1/u，其中f為凸透鏡的焦距，u為物距，v為像距。成像性質(zhì)的判斷公式：當(dāng)1/f<1/u時(shí)，成放大、倒立的實(shí)像；當(dāng)1/f>1/u時(shí)，成縮小、倒立的實(shí)像；當(dāng)1/f=1/u時(shí)，成等大、倒立的實(shí)像。成像位置的計(jì)算公式：當(dāng)u>2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，像距在焦距和兩倍焦距之間；當(dāng)2f>u>f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，像距大于兩倍焦距；當(dāng)u<f時(shí)，成正立、放大的虛像，像距小于焦距。成像方向的判斷公式：實(shí)像和虛像的方向相反。三、凸透鏡成像的應(yīng)用照相機(jī)：利用凸透鏡成像的原理，將景物成縮小的實(shí)像，記錄在底片上。投影儀：利用凸透鏡成像的原理，將圖像成放大的實(shí)像，顯示在屏幕上。放大鏡：利用凸透鏡成像的原理，將物體成放大的虛像，便于觀察。望遠(yuǎn)鏡：利用凸透鏡成像的原理，將遠(yuǎn)處的景物成縮小的實(shí)像，觀察者通過(guò)目鏡觀察到放大的虛像。顯微鏡：利用凸透鏡成像的原理，將微小物體成放大的實(shí)像，觀察者通過(guò)目鏡觀察到放大的虛像。習(xí)題及方法：習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是10cm，物體放在凸透鏡前20cm處，求成像情況。方法：根據(jù)物距和像距的關(guān)系公式1/f=1/v-1/u，代入f=10cm，u=-20cm（物體在凸透鏡前方，所以物距為負(fù)值），解得v=-10cm。再根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f<1/u，所以成放大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是5cm，物體放在凸透鏡前15cm處，求成像情況。方法：同樣根據(jù)物距和像距的關(guān)系公式，代入f=5cm，u=-15cm，解得v=-30cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是20cm，物體放在凸透鏡前40cm處，求成像情況。方法：代入物距和像距的關(guān)系公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f<1/u，所以成放大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是10cm，物體放在凸透鏡前10cm處，求成像情況。方法：代入物距和像距的關(guān)系公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f=1/u，所以成等大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是5cm，物體放在凸透鏡前7.5cm處，求成像情況。方法：代入物距和像距的關(guān)系公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-15cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是20cm，物體放在凸透鏡后40cm處，求成像情況。方法：由于物體放在凸透鏡后方，所以物距為正值，代入物距和像距的關(guān)系公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f<1/u，所以成放大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是10cm，物體放在凸透鏡后10cm處，求成像情況。方法：代入物距和像距的關(guān)系公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)凸透鏡的焦距是5cm，物體放在凸透鏡前12.5cm處，求成像情況。方法：代入物距和像距的關(guān)系公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-15cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。以上習(xí)題均為典型的凸透鏡成像問(wèn)題，通過(guò)物距和像距的關(guān)系公式以及成像性質(zhì)的判斷公式，可以準(zhǔn)確地判斷出成像情況。在解題過(guò)程中，需要注意物距和像距的正負(fù)值，以及焦距的大小對(duì)成像性質(zhì)的影響。通過(guò)對(duì)這些習(xí)題的練習(xí)，可以更好地理解和掌握凸透鏡成像的規(guī)律與公式。其他相關(guān)知識(shí)及習(xí)題：一、透鏡的分類和性質(zhì)凸透鏡：中間厚，邊緣薄，會(huì)聚光線。凹透鏡：中間薄，邊緣厚，發(fā)散光線。透鏡的焦距：光線經(jīng)過(guò)透鏡后聚焦的距離。透鏡公式：1/f=1/v-1/u，其中f為透鏡的焦距，u為物距，v為像距。習(xí)題：區(qū)分凸透鏡和凹透鏡的方法有哪些？方法：通過(guò)觀察透鏡的形狀和厚度，以及通過(guò)透鏡觀察物體成像的情況來(lái)區(qū)分。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是10cm，物體放在透鏡前20cm處，求成像情況。方法：代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-15cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f<1/u，所以成放大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是5cm，物體放在透鏡前15cm處，求成像情況。方法：代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-10cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是20cm，物體放在透鏡前40cm處，求成像情況。方法：代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f<1/u，所以成放大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是10cm，物體放在透鏡前10cm處，求成像情況。方法：代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f=1/u，所以成等大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是5cm，物體放在透鏡前7.5cm處，求成像情況。方法：代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-15cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是20cm，物體放在透鏡后40cm處，求成像情況。方法：由于物體放在透鏡后方，所以物距為正值，代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=-20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f<1/u，所以成放大、倒立的實(shí)像。習(xí)題：一個(gè)透鏡的焦距是10cm，物體放在透鏡后10cm處，求成像情況。方法：代入透鏡公式，得1/f=1/v-1/u，解得v=20cm。根據(jù)成像性質(zhì)的判斷公式，1/f>1/u，所以成縮小、倒立的實(shí)像。二、光的傳播和折射光的傳播：光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播。光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折。折射定律：入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)；入射光線和折射光線分居法線兩側(cè)；入射角和