17生活中的透镜、凸透镜成像规律-2023年初中物理自主招生讲义

初中物理自主招生讲义17 生活中的透镜、凸透镜成像规律 1．生活中的透镜 【知识点的认识】 一、照相机的原理 1. 物体位于凸透镜2倍焦距以外（μ＞2f），成倒立的、缩小的、实像。 像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间。（f＜μ＜2f）。 物体与实像分别位于凸透镜的两侧。 利用照相机能成倒立的、缩小的、实像。 2. 被照的物体位于镜头（凸透镜）的二倍焦点以外（μ＞2f ）。 物体与实像大小比较实像小于物体（像小）。 物距与像距大小比较像距小于物距（像距小）。 3．照相机主要构造：镜头一般由几个透镜组成，相当于一个凸透镜。 胶卷相当于光屏，用来接收像。 机壳相当于暗室，胶卷上涂着一层对光敏感的物质。 调焦环可以调节镜头到胶卷的距离，在胶卷上形成清晰地像。 光圈可以控制从镜头射入的光线的多少，光圈上的数字越小，光圈就越大，进入镜头的光就越多。快门可以控制曝光时间，数字表示秒的倒数。 4．照相机照相的特点 （1）物体到照相机镜头的距离要大于胶卷到照相机的距离。 （2）物体离照相机越远，物体在胶卷上所成的像越小，像的位置（胶卷到镜头的距离）越近，暗箱越短。 （3）照相机胶卷上所成的像一定比物体小。 （4）物体和像在镜头（凸透镜）的两侧。 二、投影仪的原理 1. 物体位于凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间（2f＞μ＞f）成倒立的、放大的、实像。 物体与实像大小比较实像大于物体（像大）。物距与像距大小比较像距大于物距（像距大）。 2．投影仪主要构造 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片上图案（物体）的光，通过凸透镜后会聚在天花板上，形成图案的像。 平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。 3．投影仪成像特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到像的距离； （2）投影片离镜头越近，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大； （3）投影仪在屏幕上所成的像一定比图案（物体）大。 三、放大镜原理 物体位于焦点以内，即μ＜f时，成正立的、放大的、虚像。 2．放大镜成像特点 （1）物体被放大了 （2）物体和像在凸透镜的同侧 （3）放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远（不超过焦距），所成的像越大。 一．生活中的透镜（共1小题） 1．我校教师运用了人脸识别系统签到，老师们站在机器前0.5m～1.2m处时，安装在墙上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对。由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头（　　） A．相当于凸透镜，焦距可能为0.4 m B．相当于凸透镜，焦距可能为0.1 m C．相当于凹透镜，焦距可能为0.4 m D．相当于凹透镜，焦距可能为0.1 m 2．探究凸透镜成像的规律 【知识点的认识】 （1）凸透镜成像规律：是指物体放在焦点之外，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．物距越小，像距越小，虚像越小． （2）设计并进行实验： 一、提出问题：凸透镜成像，像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系？ 二、实验器材：带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜（焦距在10～20 cm之间）、刻度尺．见实验装置图． 三、实验步骤：1、先测出透镜的焦距：让凸透镜在阳光下来回移动，找着最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，这就是这个凸透镜的焦距． 2、实验探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系： [方案]①把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置． ②点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度． ③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离．把数据记录在表格中． ④继续把蜡烛向凸透镜靠近，观察像的变化是放大还是缩小，是正立还是倒立，蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出，将数据记录在表格中． ⑤当蜡烛到一定位置上时，光屏没有像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像，把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离，像是放大还是缩小的，像的正倒，填入表格中． 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 ﹣ 物像异侧 u＝2f v＝2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 ﹣ 物像异侧 u＝f ﹣ ﹣ ﹣ 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 ﹣ f＞u v＞u 正立 放