必刷12 凸透镜成像规律-备战2021年中考物理经典小题考前必刷（通用版）（解析版）

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专题 12 凸透镜成像规律（解析版）
备战 2021 年中考物理经典小题考前必刷（通用版）
一、透镜概念
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵
循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜
等）。
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，
用“O”表示。
C C
O
FF
C C
O
FF
a.凸透镜光路 b.凹透镜光路
图(1) 透镜光路示意图
（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，
用“F”表示，如图（2）a 所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线
会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b 所示。
1
a.凸透镜光路概念 b.凹透镜光路概念
图（2）透镜光路概念
（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜
和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
5.透镜的三条特殊光线
（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。
C C
O
F
F
C C
O
F
F
图（3）过光心的光线
（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但
其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。
C C
O
F
F
C C
O
F
F
图（4）平行于主轴的光线
（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折
射后平行于主光轴，如图（5）所示。
2
C C
O
FFC C
O
FF
图（5）过焦点的光线
6.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，
所以凹透镜也叫发散透镜。
二、透镜成像规律
1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
表（1）凸透镜成像规律表
成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机（图 a）
u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图 d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪（图 b）
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜（图 c）
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
3
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