凸透镜成像规律:物距定虚实大小倒正详解(拖动物距交互演示)

凸透镜成像规律是人教版八年级上册第五章的核心,也是中考光学分量最重的考点:选择题、填空题、实验探究题都可能出。抓住”物距决定像的性质”这条主线,规律就不难记。本文结合在线交互模型,把五个成像区间一次讲全。

一、基本概念

主光轴:通过透镜两个球面球心的直线;光心:透镜中心,过光心的光传播方向不变;焦点:平行于主光轴的光经凸透镜会聚的点,焦点到光心的距离叫焦距 f。

二、动手试试:拖动物距看成像

下面的交互模型里,拖动蜡烛(或点滑块)改变物距,观察像的位置、大小、倒正、虚实如何跟着变化,右侧表格会自动高亮当前区间。

💡 拖动物距滑块,重点观察 u=2f 与 u=f 两个分界点

三、成像规律一览表

物距 u 像的性质 像距 v 应用
u>2f 倒立、缩小、实像 f<v<2f 照相机
u=2f 倒立、等大、实像 v=2f 测焦距
f<u<2f 倒立、放大、实像 v>2f 投影仪
u=f 不成像
u<f 正立、放大、虚像 同侧 放大镜

四、实验要点与口诀

实验”三心等高”:烛焰、透镜、光屏三者中心大致在同一高度,像才能成在光屏中央。无论怎样移动光屏都找不到像的三种可能:u≤f 成虚像、烛焰在焦点上、像距超出光具座范围。遮住透镜一半,像依然完整,只是变暗。口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像时物近像远像变大。

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