内容正文:
5.2 生活中的透镜(原卷版)
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 生活中常见的光学仪器
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】(2023·龙东)关于透镜的应用,下列说法不正确的是( )。
A. 远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用;
B. 照相时景物成像在镜头的二倍焦距之外;
C. 投影仪中的投影片要放在镜头的二倍焦距之外;
D. 用放大镜观察蚂蚁时,蚂蚁越靠近放大镜成的像越小
【变式1】(2023·恩施)幻灯机的镜头相当于一个( )。
A. 凸镜 B. 凹透镜 C. 凸透镜 D. 凹镜
【变式2】(2023·常德)下列关于凸透镜应用的说法中,正确的是( )。
A. 近视眼需要配戴凸透镜来矫正;
B. 望远镜中物镜的作用相当于放大镜;
C. 用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内;
D. 当投影仪的镜头靠近投影片时,投影仪成的像将变大
【变式3】(2023·南通)运载火箭搭载神舟十六号飞船腾空而起,它在地面摄像机中所成的像是( )。
A. 实像,像变大 B. 实像,像变小 C. 虚像,像变大 D. 虚像,像变小
要点二 实像和虚像
知识点四、实像和虚像
1.实像:照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚形成的,如果把感光胶片放在适度的位置,能记录下所成的像。这种像叫做实像。
2.虚像:没有实际光线会聚,只是人眼逆着出射光的方向看去,感到光是从虚像处发出。
3.物距:物体和透镜之间的距离叫物距。
4.像距:像和透镜之间的距离叫像距。
要点诠释:
1.实像是实际光线会聚而成的,可以用光屏承接。
2.没有实际光线会聚,出射光线的反向延长线相交所成的像是虚像,虚像无法用光屏承接。人眼逆着出射光的方向看去,感觉好像是光从虚像出发出的。
3.实像和虚像的区别:
类别
定义
表现
实例
实像
实际光线会聚而成
能用光屏承接,能被眼睛观察
虚像
反射(或折射)光线的反向延长线相交而成
不能用光屏承接,能被眼睛观察
【例】(2023·益阳)点燃蜡烛,烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,烛焰通过凸透镜乙所成的像是( )。
A. 缩小的实像 B. 放大的虚像
C. 倒立的虚像 D. 正立的实像
【变式1】(2023·鄂州)如图所示,透过手表表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地读出日期信息,光滑透明凸起部分相当于________,观看到的是日期数字________(选填