内容正文:
5.3.2 凸透镜成像规律在生活中的应用
凸透镜成像规律的应用
二
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
1. 照相机
(1)照相机原理: 物距u>2f 时 ,成倒立、缩小的实像,像距 f<v<2f
凸透镜成像规律的应用
二
(2)照相机的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、缩小的实像时,物近像远像变大。
②调节方法
像偏小时:物体靠近相机,暗箱拉长;
像偏大时:物体远离相机,暗箱缩短。
凸透镜成像规律的应用
二
F
2F
F
2F
(1)投影仪原理:
物距u:f<u<2f 时 ,成倒立、放大的实像,像距 v>2f
2f
2f
f
f
2. 投影仪
凸透镜成像规律的应用
二
(2)投影仪的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、放大的实像时,物近像远像变大。
②调节方法
像偏小:投影片靠近镜头,投影仪远离屏幕;
像偏大:投影片远离镜头,投影仪靠近屏幕。
凸透镜成像规律的应用
二
f
2f
F
2F
F
2F
(1)放大镜成像原理
当物距 u<f 时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体在同侧。
3. 放大镜
凸透镜成像规律的应用
二
(2)放大镜的调节
①调节依据
凸透镜成虚像时,物近像近像变小。
②调节方法
像偏小:物体稍微远离镜头,适当调节眼睛位置;
像偏大:物体稍微靠近镜头,适当调节眼睛位置。
1.(2分)2024·濮阳一模河南省三门峡市已监测到6 000余只大天鹅前来越冬。目前,三门峡凭借适宜的气候、优良的水生态和安全的环境,已成为我国境内大天鹅栖息越冬的主要目的地之一。下列有关说法正确的是( )
A.照相机的镜头相当于凹透镜
B.拍照时,大天鹅位于照相机镜头的二倍焦距以内
C.拍照时,大天鹅能够在底片上成缩小的虚像
D.要拍出如图乙所示的照片,照相机应靠近大天鹅,同时照相机镜头向前拉伸
照相机成像特点及调节
D
2.(3分)航空摄影人员从高空给城市拍照,若所用的照相机镜头的焦距为80 mm,则胶卷与镜头的距离应_______(填“大于”或“小于”)80 mm,所成的像为缩小、_______(填“倒立”或“正立”)的____(填“实”或“虚”)像。
大于
倒立
实
3.(2分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上成一个清晰的像,该像的性质为___________________ (包括倒立或正立、放大或缩小、虚像或实像),利用此原理可以制成___________________。
投影仪成像特点及调节
倒立、放大的实像
投影仪(或幻灯机)
4.(3分)张老师在使用投影仪时(如图所示),发现屏幕上的画面太小,正确的调节方法是_______(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕间的距离,_______(填“向上”或“向下”)调节透镜,_______(填“增大”或“减小”)凸透镜到投影胶片的距离。
增大
向下
减小
5.(2分)小丽同学把一个凸透镜正对着太阳光,在距离凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若她用此来观察地图上较小的字,则凸透镜到地图的距离应 ( )
A.小于20 cm
B.大于20 cm小于40 cm
C.等于40 cm
D.大于40 cm
放大镜成像特点及调节
A
6.(2分)如图所示,小乐用放大镜看指纹时,觉得指纹的像太小,为使指纹的像大一些,正确的做法是( )
A.眼睛和手指不动,让放大镜离手指稍近些
B.眼睛和手指不动,让放大镜离手指稍远些
C.放大镜和手指不动,让眼睛离放大镜稍近些
D.放大镜和手指不动,让眼睛离放大镜稍远些
B
一、选择题(每小题2分,共8分)
7.(教材P126T2改编)如图所示,将一个圆柱形的玻璃瓶装满水,把一支铅笔笔尖朝左放在玻璃瓶的一侧,如果把笔由远处慢慢地向玻璃瓶移动,透过玻璃瓶看不到的现象是( )
A.铅笔笔尖由向左变向右
B.铅笔笔尖成的像有虚像也有实像
C.看到的笔尖先变短再变长
D.看到了等大朝右的铅笔尖
C
8.(双选)如图所示,用照相机给物体照相时,物体离照相机较远,物体在胶片上成一个倒立、缩小的实像。为使成的像再小一些,可采取的方法是( )
A.减小物体与镜头间的距离
B.增大物体与镜头间的距离
C.减小胶卷与镜头之间的距离
D.增大胶卷与镜头之间的距离
BC
9.2024·商丘一模现在很多家庭都用了投影电视机,如图所示,投影电视机可以将电视机传输过来的图像通过投影仪的镜头成像;屏幕画面的大小可以通过投影仪的前后移动来调节,关于投影电视机下列说法正确的是( )
A.投影仪的镜头相当于一个凸面镜
B.使用时,屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距
C.图像经过投影仪的镜头成正立、放大的实像
D.要想使屏幕画面更大一些,可以将投影仪向远离屏幕的方向移动
D
10.2024·开封一模如图所示是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50 cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.人脸在摄像头中成倒立、放大的实像
C.该摄像头的成像原理与投影仪相同
D.将人脸移动到距离屏幕60 cm处,所成的像会变小
D
二、填空题(每空1分,共8分)
11.人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。该摄像机镜头相当于____透镜,它的成像原理与________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似,所成的是_______(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。已知镜头焦距为f,则人脸到镜头的距离应大于____。要使屏幕上的像大些,人脸应离镜头____ (填“远”或“近”)些。
凸
照相机
缩小
2f
近
12.2023·徐州我市博物馆展出了一枚“彭城御丞”印章。为了方便观看印文细节,印章前放有如图所示的装置,请你解释其中的物理道理:
该装置是凸透镜,印章置于凸透镜下方一倍焦距以内,从上方看到放大、正立的虚像。
13.小明用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时(如图所示)无法正常对焦,拍出的照片模糊,此时像成在感光器(相当于光屏)____(填“前”或“后”)。小明发现将____透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题,从而理解了手机微距镜头的工作原理。
后
凸
14.(2分)(三门峡期末)(双选)用手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,用手机扫描物品上的二维码,可登录网址并查看物品的相关信息。下列说法中正确的是( )
A.二维码是光源
B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外
C.二维码经手机扫描成正立、缩小的实像
D.当二维码超出手机上设定的方框时,若物品不动,需要把手机远离物品
BD
15.(2分)(周口期末)如图所示是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于_________。检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端______(填“靠近”或“远离”)患处。
凸透镜
靠近
$$5.3.1 探究凸透镜成像的规律
学习目标
第3节 凸透镜成像的规律
物距u和焦距
f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距
f 的关系
虚实 大小 正倒 与物同(异)侧
u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f
u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f
2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f
u =f 不成像
u <f 虚像 放大 正立 同侧
【探究结论】
探究凸透镜的成像规律
一
(1)表格记忆
凸透镜成像的规律
当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;
当物距等于2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像;当物距小于2倍焦距、大于焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像;
当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。
(2)语言描述
探究凸透镜的成像规律
一
【探究结论】
1.(17分)小明用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律,实验装置如图所示,在实验过程中保持凸透镜的位置不变。请你完成下列填空。
(1)实验中应将__________放在其他两个元件之间。调整器材,使烛焰、透镜、光屏三者的中心在______________上,确保像成在光屏_______。
探究凸透镜成像的规律
凸透镜
同一高度
中央
(2)改变蜡烛位置,使其位于20 cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的______、_______的实像,像成在____cm刻度线和____cm刻度线之间。
(3)改变蜡烛位置,使其位于30 cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的_______、________的实像,像成在____cm刻度线处。
(4)改变蜡烛位置,使其位于35 cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的_______、_______的实像,像成在____cm刻度线之外。
(5)改变蜡烛位置,使其位于40 cm刻度线处,再移动光屏,发现光屏上_________。
(6)改变蜡烛位置,使其位于42 cm刻度线处,小明从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰_______、_______ 的____像。
倒立
缩小
60
70
倒立
等大
70
倒立
放大
70
不成像
正立
放大
虚
2.(2分)把如图甲所示的一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像,这个像是图乙中的( )
B
3.(2分)小明同学用光具座做“探究凸透镜成像规律”的实验时,烛焰的像成在了光屏上侧,为了使烛焰的像能成在光屏中央,以下操作可达到目的的是( )
A.将凸透镜往上移 B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
C
4.(2分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为7.5 cm
B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
判断焦距、像和物体的移动方向
D
一、选择题(每小题2分,共4分)
5.2024·南阳期末如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A′B′为物体AB的像,则物体AB在( )
A.图中Ⅰ区域,比A′B′大,箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域,比A′B′大,箭头方向向上
C.图中Ⅲ区域,比A′B′大,箭头方向向下
D.图中Ⅳ区域,比A′B′小,箭头方向向下
B
6.(双选)如图所示,蜡烛置于距透镜20 cm处,此时烛焰通过凸透镜在光屏上成倒立、放大清晰的像(光屏未画出),于是,喜欢钻研的小明便在图上画出了一条平行于主光轴的光线通过凸透镜发生折射的光路。则下列说法中正确的是( )
A.小明画的光路是正确的
B.此时光屏到透镜的距离一定大于20 cm
C.光屏上所成的像有可能是虚像
D.若透镜不动,将蜡烛和光屏的位置对调,光屏上依然能成清晰的像
BD
二、实验探究题(10分)
7.(5分)小张在探究“凸透镜成像规律”的过程中,保持凸透镜位置不变,先后把烛焰放在主光轴上的A、B、C、D、E、G等点处(如图所示),分别按以下情况调整好光屏的位置:
(1)把烛焰放在____点,光屏上出现清晰、倒立、放大的实像最大。
(2)把烛焰放在____点,光屏上出现清晰、倒立、放大的实像最小。
(3)把烛焰放在____点,光屏上没有出现清晰的实像,但通过凸透镜看物体,能够看到一个____立、_______的虚像。
E
D
G
正
放大
8.(5分)在探究凸透镜成像规律时,小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏,并调节它们的中心在同一高度上。
(1)如图甲所示,当他将蜡烛、光屏的位置固定后,左右移动透镜,发现透镜在①②两个位置时,屏上都能得到倒立的像,则透镜在①位置相比在②位置时,所得到的像_______(填“较大”或“较小”)。
(2)当他将透镜和光屏的位置固定后,发现无论怎么移动蜡烛,光屏上都不能得到像(光具座足够长),为了在屏上得到清晰的像,他应将凸透镜_______(填“靠近”或“远离”)光屏移动。经过调整,在屏上得到了清晰的像,他发现若将凸透镜用纸遮住一半,屏上将得到_______(填“完整”或“一半”)的像;若将蜡烛稍微上移,屏上的像将_______(填“上移”或“下移”)。
较小
远离
完整
下移
(3)如图乙所示,他把“上”形状的遮光板放在蜡烛和凸透镜之间,则屏上观察到的形状是____。
C
9.(2分)2024·新乡期中(双选)小明在探究“凸透镜成像规律”时,根据实验数据画出物距u与像距v之间关系的图像(如图所示),下列有关该“凸透镜成像”说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20 cm
B.将蜡烛从距透镜15 cm位置远离透镜时,所成像将持续缩小
C.将蜡烛放在距此透镜18 cm位置时,成像原理与照相机相同
D.将蜡烛放在距此透镜5 cm位置时,可得到正立、放大的虚像
BD
10.(2分)(信阳模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰等大的实像,该凸透镜的焦距是_______cm,将蜡烛移动到35 cm刻度处,为使烛焰在光屏上成清晰的像,应向____ 移动光屏。
10.0
右
课堂总结
四
物距u 像的性质 物与像
的位置 像距v 光屏能
否承接 应用
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机
u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 能 测焦距
f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 投影仪
u=f 不成像 获得平行光
u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 放大镜
表格总结——凸透镜成像规律
$$