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凸透镜成像公式推导课件

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目录

壹

凸透镜基础概念

贰

成像原理

叁

成像公式推导

肆

成像公式的应用

伍

实验验证

陆

常见问题解答

凸透镜基础概念

章节副标题

壹

透镜的定义

种类介绍

包括凸透镜与凹透镜，本课件重点讨论凸透镜

透镜概念

透镜是能透光且使光线发生折射的光学元件

01

02

凸透镜的分类

分为会聚透镜、放大透镜等。

按用途分类

分为平凸透镜、双凸透镜等。

按形状分类

凸透镜的光学性质

凸透镜能使平行光线经过折射后聚焦于一点。

会聚光线

物体置于凸透镜焦点内，可形成放大的虚像。

放大作用

成像原理

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贰

光的折射原理

光线折射遵循斯涅尔定律

折射定律应用

光在不同介质传播方向改变

折射现象简述

成像的几何条件

物距与焦距关系

物距决定成像虚实，焦距影响像的大小与正倒。

成像规律

物距大于2倍焦距成倒立缩小实像，小于焦距成正立放大虚像。

实像与虚像的区别

01

成像位置

实像在屏上呈现，虚像无法成在屏上。

02

光线汇聚

实像是光线实际交汇的点，虚像是光线反向延长线的交点。

03

能否用光屏承接

实像能被光屏承接，虚像不能。

成像公式推导

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叁

符号定义与约定

01

物距符号

u表示物体到凸透镜的距离

02

像距符号

v表示像到凸透镜的距离

03

焦距符号

f表示凸透镜的焦距

公式的初步推导

基于光线传播规律，介绍光线经凸透镜折射后的路径。

几何光学基础

01

分析物距、像距与焦距之间的几何关系，为公式推导奠定基础。

焦距与物距关系

02

公式的完善与应用

通过物理实验验证凸透镜成像公式，确保公式的准确性和可靠性。

实验验证

将公式应用于光学仪器设计，如照相机、望远镜，提升成像效果。

实际应用

成像公式的应用

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肆

物距与像距的关系

01

成像位置判断

根据物距大小，快速判断成像在凸透镜前或后、实或虚。

02

成像大小变化

物距变化时，分析像距如何变动，以及成像大小的相应变化规律。

焦距的确定方法

利用平行光聚焦到焦点测距。

测物距像距，代入公式求焦距。

太阳光聚焦法

物距像距代入法

实际问题中的应用实例

利用凸透镜成像公式，通过调整物距和像距，精确测量物体与凸透镜之间的距离。

测量距离

应用成像公式设计放大镜，确保放大效果清晰，满足视觉辅助需求。

放大镜设计

实验验证

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伍

实验设备介绍

凸透镜、蜡烛、光屏

主要实验器材

光具座、火柴

辅助实验器材

实验步骤说明

01

准备器材

准备凸透镜、光屏、蜡烛等实验器材。

02

放置器材

将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，并调整位置。

03

观察记录

点燃蜡烛，移动光屏，观察并记录成像情况，验证凸透镜成像公式。

实验结果分析

实验数据支持凸透镜成像公式，验证其准确性。

成像规律验证

01

分析实验误差，探讨其对成像公式推导的影响。

误差来源探讨

02

常见问题解答

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陆

公式适用范围

公式适用于实物距离大于、等于或小于焦距的情况。

实物距离条件

不同距离下，成像虚实、大小、正倒特点各异，公式推导需考虑这些变化。

成像特点说明

公式推导中的常见误区

推导时易忽视成像公式的适用条件，如物距、像距的范围。

忽视条件限制

学生常混淆公式中的正负号，导致推导结果错误。

混淆符号意义

如何解决实际问题

01

理解公式原理

掌握凸透镜成像公式，理解其背后的物理原理。

02

实例分析练习

通过实例分析，加强练习，提升解决实际问题的能力。

谢谢

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