凸透镜

放大镜定义：放大镜：用来观察物体微小细节的简单目视光学器件，是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角（视角）。

视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。移近物体可增大视角，但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜，令其紧靠眼睛，并把物放在它的焦点以内，成一正立虚像。放大镜的作用是放大视角。历史上，据说放大镜的应用是由13世纪英国的一位主教格罗斯泰斯特提出的。

放大镜是凸透镜，凸透镜成放大的虚像。视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。移近物体可增大视角，但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜，令其紧靠眼睛，并把物放在它的焦点以内，成一正立虚像。

放大镜的作用是放大视角。而凸透镜是一种常见的透镜，中间厚、边缘薄，至少有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面，正是起到放大的作用，倍数不等。

近视眼镜的镜片是凹透镜。凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像。

因为近视眼主要就是因为晶状体变形，导致了光线过早地集合，所以导致成像就在视网膜的前面了，而使用近视眼镜就是为了能够将光线有效地发散出去，所以需要使用的是凹透镜，这样子可以形成一个更好的正立的、缩小的虚像，有效地拉长像距，从而使得近视人士可以更为清晰地视物。

老花镜又叫做老视镜，是给老眼昏花的人使用的，年龄比较大的人使用居多。那么大家知道老花眼镜是凸透镜还是凹透镜呢？

老花镜是凸透镜还是凹透镜

老花镜属于凸透镜。老花眼的晶状体（起凸透镜的成像作用）比正常眼的晶状体来得凸，焦距更长，明视距离处的物体经老花眼成像后不是成在视网膜上，而是成在视网膜后面，使像看不清楚。佩带凸透镜以后，通过凸透镜对光的会聚作用，可以使像前移恢复在视网膜上，从而校正老花眼的视力。

注意：老花镜只适合看近距离物品，平时看远处或正常事物时不应继续佩戴。不分时宜长时间佩戴老花镜，会引起头晕、视物不清、眼部调节力下降等问题。

凸透镜和凸面镜相信不少人都了解吧，透镜和面镜为日常生活带来了很多便利，从而也有很多仪器利用这两方面，但是两者之间又有什么样的区别呢?这一个问题困扰着不少人，下面一起看一下凸透镜和凸面镜的区别。

说到透镜，相比很多人都了解过，这是一种常见的仪器，可以让光线透过，同时利用光线折射成像，这个时候光线是遵循折射定律的。那么面镜是什么呢?这种仪器是不能透过的，而是反射成像，其中光线遵循了反射定律。这样一看，应该都能看得出来其中的区别了吧?

凸透镜可以形成一个缩小，倒立，放大等的实像或者正立放大的虚像，另外还可以把平行光进行汇聚，把焦点发出去的光线，然后折射成平行光，例如放大镜；凸面镜可以形成一种正立缩小的虚像，主要可以扩大视野，例如路面的安全镜。

透镜分为凸透镜和凹透镜。凸透镜成像规律就是：物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。

物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大，像距越大，虚像越大。凹透镜对光线起发散作用， 它的成像规律则要复杂得多。

凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中，由实际光聚合而成，可以在光屏上呈现的图像称为图像；它是由光的反向延长线聚合而成，不能在光屏上呈现的图像称为虚拟图像。

规则1：当物体距离大于焦距的2倍时，就像距离在焦距的1倍和焦距的2倍之间，形成倒立和缩小的图像。此时，图像距离小于物体距离，如比物体小，图像异侧。

规则2：当物体距离等于焦距的两倍时，像距也是焦距的两倍，形成倒立等大的图像。此时，物体距离等于图像距离，图像等于物体大小，图像异侧。

规则3：当物体距离小于焦距的2倍，焦距大于焦距的1倍时，就像距离大于焦距的2倍，形成倒立和放大的图像。此时，图像距离大于物体距离，图像大于物体距离，图像异侧。

规则4：当物距等于焦距的1倍时，不成像，成平行光射出。

规则5：当物体距离小于焦距的1倍时，就会形成正立、放大的虚拟图像。此时，像距大于物距，像比物大，物像同侧。

在谈到图像和虚拟图像的区别时，经常会提到这样一种区分方法：图像是倒立的，而虚拟图像是正立的。如果它是一个厚的月形凹透镜，情况会更复杂。当厚度足够大时，它相当于伽利略望远镜，当厚度足够大时，它也相当于正透镜。

结构

凸透镜：边缘薄，中间厚，至少有一个表面，或两面。可分为双凸、平凸和凹凸透镜。

凹透镜：边缘厚，中间薄，至少有一个表面，或两面。可分为双凹、平凹和凸凹透镜。

对光线作用

凸透镜主要起到聚光的作用。

凹透镜主要发散光线。

成像性质

凸透镜是一种折射成像，成像可以是正立的，倒立的；虚拟图像、真实图像；放大，等大，缩小。它能收集光线。

凹透镜是一种折射成像，只能成正、缩小的虚像。发散光线。

近几年由于学习压力的增加，现在很多人都佩戴着眼镜，但是还有很多人不知道近视眼镜是凹透镜还是凸透镜，也有很多人不知道近视眼镜可以放大物体的图像吗？下面就简单介绍一下。

我们的眼镜是有使用寿命的，如果不及时更换则很有可能产生视疲劳，严重时还可使近视加重。近视眼镜的作用是为了矫正视力，可以清晰的看到远距离的物体，为了使眼球的睫状肌保持一定的调节能力。近视眼镜属于凹透镜，它起到了发散光线的作用。成年人的近视眼睛度数相对稳定，一般通常可以根据具体度数的高低，一至两年进行一次验光，再根据度数变化程度来进行选配眼镜。

近视眼镜：它是不可以放大物体的图像，因为近视眼镜属于凹透镜，可以缩小图像，不过老花镜是可以放大物体的图像。

凸透镜是根据光的折射原理制成的，中央较厚，边缘较薄。成像规律记忆口诀如下：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物远像近像变小，物近像远像变大。

“一倍焦距分虚实”是说物体放在透镜的焦点处，不能成像；当物距小于焦距时成虚像；物距大于焦距时成实像。“二倍焦距分大小”是说物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成倒立放大实像；物距等于二倍焦距时，成倒立等大实像。而物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像。”物远像近像变小“即物体远离透镜时，像要靠近透镜，同时像要变小。“物近像远像变大”即物体靠近透镜时，像要远离透镜，同时像要变大。

放大镜是凸透镜，成放大的虚像。凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，能够起到放大的作用，放大倍数不等。而凹透镜属于发散透镜，镜片中间薄边缘厚，常见的应用是近视眼镜。

放大镜是用来观察物体微小细节的简单目视光学器件。据说放大镜的应用是由13世纪英国的一位主教格罗斯泰斯特提出的。放大镜按外表可分为便携式放大镜和台式放大镜两种。使用放大镜时，让放大镜靠近要观察的物体，观察对象不动，人眼和观察对象之间的距离不变，然后手持放大镜在物体和人眼之间来回移动，直至图像大而清楚。

眼镜有凹透镜也有凸透镜，它们的作用各不相同，近视眼镜的镜片属于凹透镜，它主要是用来矫正近视眼的，佩戴后近视眼可以看清远距离的物体。而远视眼镜的镜片属于凸透镜，它是用来矫正远视眼的，佩戴后可以看清近距离的物体，也可以说它是放大镜。

近视眼镜是当眼睛近视后，为了看清远处而需要配戴的眼镜，它的作用是为了矫正视力，戴上后可以很清晰的看到远距离物体。

近视眼是因为晶状体变形，导致光线过早集合，所以导致成像在视网膜前，而使用近视眼镜就是为了能够将光线有效地发散出去，所以需要使用凹透镜来发散。

远视镜也就是常说的老花镜，也可以说成是放大镜。它主要是使光线进行汇聚，配戴后可以起到矫正老花眼的作用。远视眼镜可以起到一定的聚光作用，对于远视的人来说有很大的帮助，它可以帮助看见近距离的物体。

当物距小于焦距时成虚象(不能在屏幕上显示出来) ，当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时，成倒立缩小的实象;当物距大于两倍焦距时，成倒立放大的实象。

凸透镜的结构

边缘薄、中间厚，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。可分为双凸、平凸及凹凸透镜三种。

主轴：通过凸透镜两个球面球心C1.C2的直线叫凸透镜的主光轴。

光心：凸透镜的中心O点是透镜的光心。

焦点：平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点。

焦距：焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距，用f表示。

物距：物体到凸透镜光心的距离称物距，用u表示。

像距：物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距，用v表示。

成像性质

凸透镜是折射成像，成的像可以是倒立、缩小的实像;倒立、等大的实像;倒立、放大的实像;正立、放大的虚像。对光线起会聚作用。

老花眼,就是眼睛的晶状体衰老,硬化,失去了弹性,调节力下降,不能象以前正视眼那样自如鼓胀,无法把进入眼睛的物体聚焦到视网膜上,而是焦点落到了视网膜之后,因而,近处的物体不能清晰成像,只能看清远处的物体。借助老花眼镜就可以解决这个问题,那么老花眼镜是凸透镜还是凹透镜呢?我们就一起来学习一下吧。

老花镜又称老视镜，是一类光学产品，供眼睛老花之人所用的眼镜，属于一种凸透镜。老花镜主要是为了满足眼睛老花人群的需要。老花镜是用于中老年人补充视力的，它同近视镜一样有许多国家标准规定的光学指标，也有一些特殊的使用规律。

判断老花镜是凸透镜还是凹透镜的方法

观察法

观察透镜的中间和边缘的厚度:中间厚,边缘薄的是凸透镜;中间薄边缘厚的凹透镜。

成像法

眼睛远离透镜,通过透镜看远处的景物:景物成倒立缩小像的透镜是凸透镜;景物成正立缩小像的透镜是凹透镜。

把透镜靠近报纸,通过透镜看报纸的字:字成正立放大像的透镜为凸透镜;字成正立缩小像的透镜为凹透镜。

会聚光线法

把透镜放在阳光下,调整透镜到地面的距离,在地面上看通过透镜后的阳光:能成最小最亮光斑的透镜为凸透镜;所成光斑大于镜片直径光环的为凹透镜!

在此小编提醒：老年人预防老花眼，除了平时注意用眼卫生，多做锻炼，加强眼部保养外，饮食调理也很重要。在了解了老人该如何缓解老花眼的基础之上，提高健康意识，加强自我保健，平时多关注老人疾病安全小知识，保护好双眼，让自己的晚年生活更幸福。

照相机：1、镜头是凸透镜；2、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；

投影仪：1、投影仪的镜头是凸透镜；2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；

注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。

3、物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像；

放大镜：1、放大镜是凸透镜；2、放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜远离物体；

探究凸透镜的成像规律：器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）

注意事项：“三心共线”：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上；又叫“三心等高”

照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。

这是凸透镜

U>2F时,在光屏上可得到倒立,缩小的实像

U=2F时,在光屏上可得到倒立,等大的实像

F

U

u是物距v是像距f是焦距

物距像距像的大小像的正倒和虚实应用例子

u>2ff

u2fv=2f等大倒立的实像

f2f放大倒立的实像幻灯机投影仪

u=f不成像（呈平行光射出）！！

uu放大正立的虚像放大镜

还有公式1/u+1/v=1/f

只是凹透镜

中考物理知识点：凸透镜成像的规律

1、探究凸透镜成像的规律：

（1）用到的实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、火柴。

（2）实验过程：①蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上；

②把凸透镜放在光具座中央，把蜡烛放在距凸透镜较远的地方，调整光屏到透镜的距离（即像距），使烛焰在光屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒情况，测出物距和像距；

③调节蜡烛的位置，重复以上操作。

（3）物距和像距：物体到透镜的距离称为物距（u）；像到透镜的距离称为像距（v）。

2、凸透镜成像规律小结：

U>2f时2f2f放大倒立实像；（实像上下相反，左右相反）u=f不成像光屏上有一光斑；u

凸透镜成像规律记忆：一焦分虚实，二焦分大小；物近像远像变大，物远像近像变小。

3凸透镜挡住一部分，像是完整的变暗的。若像成在屏的上方，可以向上移动光屏，或向上移动蜡烛，或向下移动凸透镜。

凸透镜成像规律及其应用

1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。

若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。

2、实验结论：（凸透镜成像规律）

F分虚实,2f大小,实倒虚正,

具体见下表:

３、对规律的进一步认识：

⑴u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。

⑵u＝2f是像放大和缩小的分界点

⑶当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。

⑷成实像时：

中考物理知识点：凸透镜的成像规律

一器材：凸透镜光具座蜡烛光屏刻度尺火柴。

二步骤：⑴记录凸透镜的焦距f。

⑵把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。

⑶点燃蜡烛，调节三者高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度（目的是使像成在光屏的中心）。把蜡烛放在距离凸透镜大于2f的位置。移动光屏直到光屏上呈清晰的像，记录像的位置和像的性质，填入表格。

⑷改变物距（表格），多做几次。

综上所述：凸透镜的成像规律与物距和焦距的关系决定的。

①两个分界点：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

②成实像时：物近，像远，像变大。

③成实像时：u>v成的是缩小的像，u=v成等大的像，u

④无论怎样移动光屏，光屏上却得不到像的原因可能有：蜡烛放在焦点上。蜡烛在焦点以内，蜡烛、凸透镜的中心没在同一高度。光具座太短或f太大。

⑤实验若把透镜上部挡住，仍能成完整的像，只是暗一些。

⑥随着蜡烛的燃烧，光屏上的像会向上移动。若使像仍成在光屏中央，应向上移动光屏或像上移动蜡烛。

⑦当u>2f时，u减小时，物像之间的距离也减小。

当2f>u>f时，u减小时，物像之间的距离变大。

应用例题

例1老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（）

A．报与放大镜不动，眼睛离报远些

B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些

C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些

D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些

解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。

例2小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（）

A．射入眼中的光一定是由像发出的

B．像一定是虚像

C．像一定是倒立的

D．像一定是放大的

解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。

例3在农村放映电影，试镜头时，发现屏上的影像小了一点，应当怎样调整放映机（）

A．放映机离屏远一些，胶片离镜头远一些

B．放映机离屏远一些，胶片离镜头近一些

C．放映机离屏近一些，胶片离镜头远一些

D．放映机离屏近一些，胶片离镜头近一些

解析：这是一道凸透镜的应用题，电影放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的，根据凸透镜成像规律，胶片距透镜焦点的距离越近，屏上成的像越大，同时，屏离透镜越远。

凸透镜成像，物体越靠近焦点，成的像越大，此时像离凸透镜越远（实像、虚像都有这个规律）。反过来，物体离凸透镜越远，成的实像越小，像越靠近焦点。凹透镜成像，物体体离凹透镜越远，所成的像越小，像越靠近虚焦点。

从上述分析可知，本题的正确选项为B。

例4某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是（）

A．使照相机靠近同学，同时镜头往后缩，离胶片近些

B．使照相机靠近同学，同时镜头往前伸，离胶片远些

C．使照相机远离同学，同时镜头往后缩，离胶片近些

D．使照相机远离同学，同时镜头往前伸，离胶片远些

解析：照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，胶片相当于光屏；当拍完合影后，再拍单身像，像要变大。成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知，本题的正确选项为B。

例5用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时（）

A．暗箱应略短一些，得到的像会略大些

B．暗箱应略短一些，得到的像会略小些

C．暗箱应略长一些，得到的像会略大些

D．暗箱应略长一些，得到的像会略小些

解析：根据照相机成像原理，当物距减小时，像距变大，要在胶片上得到物体清晰的像，应将暗箱适当缩短一些，同时，胶片上的像将比原来的像略大一些。

本例中，池水中有水时水池底部的物体由于光的折射看起来比实际位置偏高，当把水排掉无水后，池底的物体相对人来说变远了，如果仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个物体清晰的照片，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知他应该调整照相机，使镜头后缩，暗箱应略短些．

反之有水时，物体由于光的折射看起来比实际位置偏高，物近像远像变大，使镜头前移，暗箱应略长些，所得的像会略大些．故选C．

例6测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（）

A．10mm之内

B．略小于50mm

C．略大于50mm

D．等于50mm

解析：航空摄影是指在飞机上向地面拍照，由于物体距离凸透镜非常远，可以看成从无限远处入射的光线，它所成的像应当略大于焦距。故本题的正确选项为C。

【评注】解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。而掌握这些规律的最好方法就是画图，因此，同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图，在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的表格，再做这种问题就得心应手了。

例7物距OB为u，相距OB为v，凸透镜焦距为f。请用几何方法求证1/u+1/v=1/f。

解析：详细解析请见本词条推导方法中的几何法。

一、

1.u>2f，倒立缩小的实像f

简记为：外中倒小实（或物远像近像变小）

2.u=2f,倒立等大的实像v=2f可用来测量凸透镜焦距

简记为：两两倒等实（或物等像等像不变）

3.2f>u>f倒立放大的实像v>2f放映机，幻灯机，投影机

简记为：中外倒大实（或物近像远像变大）

4.u=f不成像平行光源探照灯

简记为：点上不成像（或物等焦距不成像）

5.u

简记为：点内正大虚（或物小焦距像大虚）

注：u大于2f简称为远——离凸透镜远一些；

u小于2f且大于f简称为近——离凸透镜近一些

二、

物三像二小实倒物二像三倒大实物与像同侧正大虚

物近像远像变大，物远像近像变小，1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。

三、

二环外①，拾到②小相机。

一二环间，拾到大投影。

一环内，打③假④正经⑤。

注解：①二环外：二倍焦距以外

②拾到：拾，实（实像。到，倒（倒立）应用：照相机

③打：放大

④假，虚（虚像）

⑤经，放大镜

凸透镜成像的两个分界点：

2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。

薄透镜成像满足透镜成像公式：

1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）

注：透镜成像公式是针对薄透镜而言，所谓薄透镜是指透镜厚度在计算物距、像距等时，可以忽略不计的透镜。当透镜很厚时，必须考虑透镜厚度对成像的影响。

2.凸透镜、把光聚，成象规律真有趣；

两倍焦距分大小，一倍焦距分虚实；

二焦以外倒实小，我们用作照相机；

一二焦间倒实大，我们用作投影仪；

焦点以内正大虚，我们用作放大镜；

欲想得到等实象，两倍焦距物体放；

焦点之位不成象，点光可变平行光；

成象规律记心间，透镜应用法无边。

物近（远），像远（近），像变大（小）。