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第六章常见的光学仪器

一、透镜

1、凸透镜和凹透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。

主轴：通过透镜两个球面球心的直线叫透镜的主光轴。

光心：薄透镜的中心点叫做透镜的光心。通过光心的光线传播方向不变。

2、凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

平行于凸透镜主光轴的光线会聚于主光轴上一点，这点叫做凸透镜的焦点，焦点到光心的距

离叫做焦距。通过凸透镜焦点的光线平行于主光轴射出。

平行于凹透镜主光轴的光线经过凹透镜后形成发散光，这些发散光的反向延长线会聚一点，

这点叫做凹透镜的虚焦点，虚焦点到凹透镜光心的距离叫做凹透镜的焦距。

焦距越小的透镜，会聚（或发散）作用越明显。

3、透镜的分辨方法

(1)手摸法：中间厚边缘薄的为凸透镜。(2)聚焦法：用太阳光对着透镜照能得到细小亮斑的

是凸透镜。

(3)放大法：看书上的字放大的是凸透镜。

二、凸透镜成像

1、当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间。

2、当物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，像距等于2倍焦距。

3、当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距。

4、当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，像距大于1倍焦距。

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5、放大镜的使用：放大镜成正立、放大的虚像，物像同侧。使用时应使物体尽量远离透镜，

但物距不得超过一倍焦距。

三、生活中的透镜

1、幻灯机与投影仪：幻灯片或投影片到凸透镜的距离为物距，镜头到屏幕的距离为像距。

原理：当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，像距大于物距。

屏幕上要成正立的像，幻灯片必须倒放。要使屏幕上得到的像更大，应当使凸透镜与幻灯片

或投影片的距离减小，同时使屏幕远离透镜，即应把幻灯机或投影仪远离屏幕。投影仪中平

面镜的作用是改变光的传播方向。

2、照相机：照相机的镜头相当于凸透镜，景物到镜头的距离为物距，镜头到底片的距离为

像距。

原理：当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间。

要使底片上的像大一些，应减小物距、加大像距，即照相机离景物近些，同时将镜头与底片

的距离调大些。

3、显微镜：目镜和物镜都是凸透镜，物镜相当于幻灯机，目镜相当于放大镜。它是对物体

的两次放大，物镜成放大实像，目镜成放大虚像。

显微镜对物体的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数

4、望远镜：目镜和物镜都是凸透镜，物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜，先由物镜把

远处的物体拉近成实像，再由目镜放大成虚像。我们看远处的物体通过望远镜使视角变大了，

所以能看得很清晰。

四、眼睛和眼镜

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1眼睛：眼睛相当于照相机，瞳孔相当于照相机的光圈，晶状体相当于照相机的镜头，视网

膜相当于照相机的底片。眼睛中的角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体共同作用，相当于凸透镜，

视网膜相当于屏幕。

原理：当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间。眼

睛通过睫状肌来改变晶状体的弯曲程度，使物体的像总能落在视网膜上。当晶状体最扁平时，

眼睛能看清最远点，正常眼的远点在无穷远。当晶状体最凸起时，眼睛能看清最近点。正常

眼睛的明视距离为25cm.。

2、近视眼：近视眼的明视距离小于25cm，配载用凹透镜制作的近视眼镜可以得到矫正。

3、远视眼：近视眼的明视距离大于25cm，配载用凸透镜制作的远视眼镜（老花镜）可以

得到矫正。

4、眼镜的度数：凹透镜的度数是负的，凸透镜的度数是正的。

凸透镜越厚，焦距就小，度数就越大。凹透镜中心越薄，焦距就小，度数就越大。

度数=100/f(f为焦距，单位：米)

第六章常见的光学仪器

目标了解凸透镜、凹透镜的有关名词及性质，知道如何鉴别，了解常见的几种光学

仪器的工作原理，近视、远视的纠正方法，掌握凸透镜成像规律，会画凸、凹透镜

的光路图。

重点凸透镜成像规律，凸、凹透镜光路图

难点凸透镜成像规律

章节第一节：透镜

内容透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件。（要求会辨认）

凸透镜、中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜

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头、放大镜等；凹透镜、中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片。

主轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示；

光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。

焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦

点；用“F”表示。

焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）

焦距用“f”表示。如下图：

注意：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。焦距越小的透镜，对光的会聚（或发散）作用越明显。

第二节：探究——凸透镜成像

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”

凸透镜成像的规律（要求熟记、并理解）：

成像条件物距（u）成像的性质

U﹥2f

U=2f

F﹤u﹤2f

U=f

像距（v）应用

照相机

投影仪

倒立、缩小的实像F﹤v﹤2f

倒立、等大的实像v=2f

倒立、放大的实像v﹥2f

不成像

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0﹤u﹤f正立、放大的虚像V﹥f放大镜

口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，虚

像大。

注意：1、实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所

有光线必过像点；

2、虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；

注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像。

三条特殊光线（要求会画）：

1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：

2、平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反

向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下

图：

3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹

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透镜后平行于主光轴；如下图：

粗略测量凸透镜焦距的方法：

使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），

下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然

后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。

第三节：生活中的透镜

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。

显微镜：由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大。

望远镜：由目镜和物镜组成，物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当于放

大镜，成放大的像。

第四节：眼睛和眼镜

眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。

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近视眼明视距离小于25m，看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，

晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节。

远视眼明视距离大于25m，看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后

面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节。

眼镜的度数=

1

×100（焦距f单位为m）。

f

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