内容正文:
5.2 生活中的透镜(解析版)
本节学习目标
1.知道照相机的成像原理及构造;
2.知道投影仪的成像原理及构造;
3.理解放大镜的原理及其在生活中的应用;
4.理解实像和虚像的特征,能区分实像和虚像;
5.掌握照相机和投影仪在使用中的调节。
要点一 生活中常见光学仪器
知识点一、照相机
1.照相机原理:来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上,经过显影、定影后成为底片,再用底片洗印就可以得到相片。
2.构造:镜头(凸透镜)、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。
3.成像特点:(1)照相机成缩小、倒立的实像;(2)像距小于物距;(3)像与物体位于凸透镜的两侧。
要点诠释:
1.物体离照相机镜头的距离(物距)大于底片离照相机的距离(像距)。
2.物体离照相机镜头越远,物体在胶卷上所成的像越小,像的位置(底片或胶片到镜头的距离)越近。
知识点二、幻灯机和投影仪
1.成像原理及示意图:镜头相当于凸透镜,成倒立、放大、实像。
2.构造:凹面镜、光源、螺纹透镜、凸透镜、平面镜。
要点诠释:
1.幻灯机和投影仪的调节:
(1)透明胶片到镜头的距离(物距)小于镜头到屏幕的距离(像距);
(2)透明胶片离镜头越近时,屏幕上所成的像越大,像到镜头的距离越大。所以要想让屏幕上的像大一些,向下调凸透镜,减小凸透镜到物体的距离,增大投影仪到光屏的距离。
(3)幻灯机(投影仪)成的像上下颠倒,左右相反。如下图:
2.幻灯机和投影仪的构造及作用:
类别
构造
作用
幻灯机
凸透镜
成倒立、放大的实像
聚光镜
加强照到幻灯片上的光
凹面镜
反射会聚光线,照亮透明胶片
光屏
承接像
投影仪
凸透镜
成倒立、放大的实像
螺纹透镜
会聚光线,照亮透明胶片
平面镜
改变光路
凹面镜
反射会聚光线,照亮透明胶片
光屏
承接像
知识点三、放大镜
1.成像原理:放大镜(凸透镜)成正立、放大的虚像。
2.成像规律:(1)像与物体位于凸透镜的同侧;(2)放大镜离被观察的物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大;(3)如果放大镜与物体的距离大到一定程度,所成的放大的虚像便消失了。
【例】许多照相机镜头到胶片的距离是可调的.某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应( )。
A.变大
B.变小
C.先变小后变大
D.先变大后变小
【答案】B。
【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜.如果在拍摄前被摄者和摄影者的距离变远了,则相当于物距变大,被摄者的像将变小,其对应的像距也变小,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应缩小,所以选项A、C、D都不正确;故选B。
【考点分析】本题主要考查对凸透镜成像规律(物体成实像时:物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像也越变大)的理解和运用能力。
【变式1】投影仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45°角的平面镜,右边竖直放一屏幕,物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰的像。一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上画面太小,正确的调节方法是( )。
A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离;
B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 ;
C.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 ;
D.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
【答案】C。
【解析】投影仪成倒立、放大的实像。如果要使像更大,要减小凸透镜到透明胶片的距离,同时要增大投影仪与屏幕间的距离,这样屏幕上才能看到更大,更清晰的像。
【考点分析】题目主要考察了投影仪的使用和调节。调节像的大小的同时,也要调节投影仪到屏幕的距离,使屏幕上呈现清晰的像。
【变式2】现有5种光学元件:平面镜、凹面镜、凸面镜、凹透镜、凸透镜,把下列器材所使用的上述光学元件填入相应的空格内。
潜望镜: 手电筒:
幻灯机: 放大镜:
照相机: 汽车后视镜:
【答案】平面镜;凹面镜;凸透镜;凸透镜;凸透镜;凸面镜。
【解