内容正文:
第五单元 透镜及其应用
3.透镜的应用
1.了解透镜在日常生活中的应用。
2.知道凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同,能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像原理和特点。
3.了解眼睛的构造,晶状体的调节过程,知道眼睛是怎样观察远处和近处物体的原因。
4.通过分析近视和远视形成的原因,了解眼镜是怎样矫正视力的;知道用眼常识,并养成爱护眼睛的好习惯。
5.了解显微镜和望远镜的基本结构和成像原理,了解看清物体与视角的关系。
6.了解显微镜和望远镜的发展历程,体会科学技术对社会发展和人类生活的影响。
上一节课,我们通过实验探究,知道凸透镜在三种情况下成像的原理和特征是不相同的,那么凸透镜成像在生活中有哪些应用呢?
一、问题导入
知识点一 照相机
1.照相机的成像原理:
镜头——相当于一个凸透镜;胶片——相当于光屏;
远处的物体在照相机中成倒立缩小的实像。
2.照相机的结构:
(1)镜头:由一组透镜组成,相当于一个凸透镜;
(2)胶片:相当于光屏,机壳相当于暗室,胶片以透明塑料为基片,上面涂有一层感光物质。
(3)调节控制系统:
①取景窗:观察所拍的景物,用来确定拍摄景物的范围;
②调焦环:可以调节镜头到胶片的距离,使胶片上形成清晰的像;
知识点一 照相机
③光圈环:可以控制从镜头射入光线的多少。光圈上标的数字越小,光圈越大,进入镜头的光线就越多。
④快门:可以控制曝光时间,数字表示时间秒的倒数。光圈和快门都是用来控制曝光量的,拍照时,要根据景物的明亮程度选择适当的光圈和快门,使胶片曝光适当,这样才能拍出好照片。
3.照相机的使用:为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像,需要旋转镜头上的调焦环,调节镜头到胶片的距离。拍摄近处景物时,镜头往前伸,离胶片远一些;拍摄远处景物时,镜头往后缩,离胶片近一些。调焦环上刻着数字,表示拍摄的景物到镜头的距离。
知识点一 照相机
4.照相机成像的特点:
(1)物体到照相机镜头的距离(物距)大于镜头到胶片的距离(像距)。
(2)物体离照相机镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(胶片)到镜头的距离越近,即暗箱越短。
(3)照相机成的是倒立、缩小的实像,像和物体在镜头的两侧。
5.应用:
(1)数码相机:用电荷耦合器件代替胶片,把光信号转换成电信号,记录物体的像。
(2)摄像机,摄像头,电子眼等。
典例精析
典例1.(2023·四川遂宁·统考中考真题)疫情防控期间,为了控制外来人员出入小区,遂宁很多小区装备了人脸识别系统(如图所示)。其中摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片,则摄像机镜头的焦距应小于 (m),该镜头与 眼镜属同一类透镜。
【解析】[1]摄像机摄像时应用的原理是物距大于凸透镜二倍焦距时成缩小、倒立的实像。摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片,说明0.4m大于二倍焦距,即凸透镜焦距小于0.2米。
[2]因为摄像机的镜头是一个凸透镜,它是与矫正远视眼的眼镜属于同一类透镜。
0.2
远视
知识点二 投影仪
1.结构:
(1)镜头:相当于凸透镜,起成像的作用。
(2)螺纹透镜(聚光镜):为一组较大的塑料螺纹
透镜,相当于凸透镜、其作用是会聚光,用来
增加投影片的亮度。
(3)光源:碘钙灯(一种比白炽灯亮很多的灯泡)。其作用是用来照亮投影片。
(4)投影片:投影片上有文字或图案,相当于用来成像的物体。
(5)平面镜:用来改变光路,使射向天花板的光能在屏幕上成像。如果没有平面镜、投影仪也能成像,但像是成在天花板上的。
(6)屏幕:相当于光屏,用来显示投影仪所成的像。
知识点二 投影仪
2.投影仪成像的特点
(1)投影片到镜头的距离(物距)小于镜头到屏幕的距离(像距)。
(2)投影仪在屏幕上所成的像比投影片上的图案大。
(3)投影片和它的像在镜头的两侧。
(4)投影仪成倒立、放大的实像。
(5)投影片离镜头越近,像到镜头的距离越大,像越大;投影片离镜头越远,像到镜头的距离越小,像越小。
典例精析
【解析】A.水中的倒影是平面镜成像现象,属于光的反射,故A错误;
B.近视眼镜用发散的凹透镜矫正,是凹透镜成像,故B正确;
C.幻灯机成像利用的是凸透镜成倒立、放大的实像,故C错误;
D.小孔成像是光的直线传播现象,故D错误。
故选B。
典例2.(2023·四川德阳·统考中考真题)下列选项中与物理知识对应关系正确的是( )
A.水中的倒影——光的折射 B.近视眼镜——凹透镜成像
C.幻灯机成像——平面镜成像 D.小孔成像——光的反射
B
知识点三 放大镜
1.放大镜的结构和成像原理
放大镜其实就是一个普通的凸透镜,是最常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大,将放大镜放在物体上方适当