5.2生活中的透镜 同步课堂 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期
2025-09-11
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内容正文:
5.2生活中的透镜
讲解目录
【知识点1】放大镜 1
【知识点2】照相机 2
【知识点3】投影仪 2
【知识点4】水凸透镜 3
【题型1】投影仪 4
【题型2】实像与虚像 8
【题型3】照相机 11
【题型4】放大镜 13
【题型5】光学仪器辨析 14
知识讲解
【知识点1】放大镜
放大镜:
(1)放大镜是凸透镜;
(2)物体到透镜的距离(物距)小于一倍焦距,成放大、正立的虚像;
考查凸透镜成像规律在放大镜中的应用。
例:如图所示,放大镜是______镜。在使用放大镜时,把放大镜放在被观察物体的上方,人眼通过放大镜能看到______(选填“正立”或“倒立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的______像。
分析:放大镜的成像特点:物距在一倍焦距内时,凸透镜成放大正立的虚像。
解析:解:根据凸透镜成像特点知:当物距小于一倍焦距时,成正立的放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的。
故答案为:凸透;正立;放大;虚。
点评:本题考查了放大镜的成像原理。当放大镜的焦距较小时,便于观察物体,若焦距太大了,使用起来不方便。
注:要让物体更大,应该让放大镜远离物体;
【知识点2】照相机
照相机:
(1)照相机的镜头是凸透镜;
(2)物体到透镜的距离(物距)大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像;
考查凸透镜成像规律在照相机中的应用。
例:如图所示,是一架焦距不变的照相机,用相机拍照时,成______(选填“倒立”或“正立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的实像;若拍完远景再拍近景,镜头需要向______(选填“靠近”或“远离”)胶片的方向移动。
分析:(1)照相机的镜头是凸透镜,成的是倒立缩小的实像;
(2)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像减小;物体到镜头的距离是物距,底片上能成像,底片和镜头之间的距离是像距。
解析:解:照相机的镜头是凸透镜,胶片相当光屏,拍照时成的是倒立缩小的实像;若拍完远景再拍近景时,物距减小像距增大,所以镜头需要向远离胶片的方向移动。
故答案为:倒立;缩小;远离。
点评:本题考查了照相机的知识,知道照相机的结构和成像原理是解答本题的关键。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
【知识点3】投影仪
投影仪:
(1)投影仪的镜头是凸透镜;
(2)物体到透镜的距离(物距)大于一倍焦距,小于二倍焦距,成放大、倒立的实像;
考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用。
例:关于投影仪的叙述中不正确的是( )
A.平面镜的作用是改变光的传播方向
B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
C.物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
D.若使屏幕上的像变大,应使凸透镜靠近投影片
分析:投影仪的制作原理:根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。
凸透镜成实像时,物距越小,成的像越大。
平面镜可以改变光路。
解析:解:A、投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上,起到改变光的传播方向的作用,故A正确。
B、屏幕做的粗糙,这样光可以在其表面发生漫反射,能够让各个方向的人看到屏幕上的像,故B正确。
C、投影仪成物体放大、倒立的实像,故C错误。
D、若使屏幕上的像变大,应减小物距,所以应使镜头靠近投影片,故D正确。
故选:C。
点评:此题通过投影仪中各元件的作用,考查了有关光现象的各种情况,考查得很全面。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
【知识点4】水凸透镜
水凸透镜的原理主要基于光的折射和透镜的会聚作用。当光线从空气中进入水中时,由于两种介质的折射率不同,光线的传播方向会在交界处发生变化。这种变化使得圆柱形的水柱相当于一个凸透镜,能够在某个距离区间内使观察到的图像发生折射,从而看到放大的物体。此外,装有水的瓶子在水平方向上由于中间厚两边薄的结构,类似于凸透镜的会聚作用,使得观察到的物体成像左右颠倒,而上下无明显变化
考查凸透镜成像规律在水凸透镜中的应用。
例:如图所示,夏天的清晨,绿叶上露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生______镜功能的结果,此时形成的像______(选填“实”或“虚”)像;正午时分,给绿叶浇水,在叶片上凝结成的圆形水珠对直射的阳光有______作用,可能会“烧糊”叶片。
分析:露珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,物距小于焦距,成正立、放大的虚像;凸透镜对光线具有会聚作用。
解析:解:露珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,具有凸透镜的放大功能,成正立、放大的虚像。
水会形成圆形的水珠,相当于凸透镜,对直射的阳光有会聚作用,可能会“烧糊”叶片。
故答案为:凸透;虚;会聚。
点评:此题考查凸透镜成像和应用,体现了物理来源于生活的学习理念,将自然界中的现象与对应的物理知识两者联系在一起,是解决这种类型题目的关键。
在水透镜中,通过控制水的形状和厚度,可以实现对光线的折射控制,从而实现对光线的聚焦和成像。具体来说,当光线穿过凸透镜时,会被聚焦到透镜的焦点上,实现成像的功能。而当光线穿过凹透镜时,会被发散开来,也可以实现成像的功能。这种原理是水透镜实现成像的基础。
题型专练
【题型1】投影仪
【典型例题】投影仪是教学中常用的设备.下面关于投影仪的叙述中不正确的是( )
A.平面镜的作用是改变光的传播方向
B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
C.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像
D.若使屏幕上清晰的像变大,只需使镜头靠近平面镜
【答案】D
【解析】A.投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上,起到改变光的传播方向的作用.故本选项说法正确;B.屏幕做的粗糙,这样光可以在其表面发生漫反射,能够让各个方向的人看到屏幕上的像.故本选项说法正确;C.投影仪成物体放大、倒立的实像,故本选项说法正确;D.若使屏幕上的像变大,应减小物距,所以应使镜头靠近投影片,故本选项说法不正确.
【举一反三1】用投影仪放映幻灯片时,屏幕上出现正常画面,这时有一个小虫正好落在凸透镜的镜片上,此时对画面的影响为( )
A.画面上有一只小虫
B.画面变得模糊
C.几乎无影响
D.画面上有小虫,但不清晰
【答案】C
【解析】小虫只是使通过凸透镜光线少了一些,所以画面暗一点,但不影响成像,故A、B、D错误,C正确。
【举一反三2】放映幻灯片时,要使银幕上所成的像再放大一些,应( )
A.减小银幕与镜头的距离,同时增大幻灯片与镜头的距离
B.增大银幕与镜头的距离,同时减小幻灯片与镜头的距离
C.将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时增大
D.将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时减小
【答案】B
【解析】当物体能过凸透镜成倒立的实像时,物距越小,像距越大,像越大;如果让像变大,则需增大像距,减小物距;即增大幻灯机到银幕的距离,同时减小幻灯片到镜头的距离.
【举一反三3】如下图所示是小明自制的“手机投影仪”。放映时,为了在屏幕上得到更大的像,下列操作可行的是( )
A.投影仪离屏幕远一些,镜头与手机的距离调小一些
B.投影仪离屏幕远一些,镜头与手机的距离调大一些
C.投影仪离屏幕近一些,镜头与手机的距离调大一些
D.投影仪离屏幕近一些,镜头与手机的距离调小一些
【答案】A
【解析】根据凸透镜成像的规律知,像变大,则像距变大,物距变小,应使投影仪远离屏幕,并把镜头与手机的距离调小一些.
【举一反三4】放电影时,电影胶片上的图案经凸透镜在银幕上成的是( )
A.倒立、放大的虚像
B.正立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.倒立、放大的实像
【答案】D
【解析】幻灯、投影是利用物距处于1倍、2倍焦距之间时凸透镜成倒立、放大的实像原理制成的,图像能成在银幕上,所以是实像,并且银幕上的像要比胶片上的像大得多,所以是放大的实像.凸透镜成的实像都是倒立的.
【举一反三5】幻灯机的幻灯片要____插在____透镜的后面比焦点略远些的地方,这时银幕上的像的性质是____、____的____像.
[考点]生活中的透镜
[题点]幻灯机
【答案】倒;凸;倒立;放大;实
【解析】幻灯机的原理是,当f<u<2f时,凸透镜成倒立的、放大的实像;所以幻灯机的幻灯片要倒插在凸透镜的后面比焦点略远些的地方,这时银幕上成倒立放大的实像.
【举一反三6】如图是教学中常用的一台光学投影仪的示意图.
(1)如图是其使用说明书,请你在画线部分填写合适的答案.
(2)A的作用是__________________.如果画面偏下,应将A的张角变________.
(3)投影幕的幕布是白色的、粗糙的,其原因一是光照射到幕布时发生___________,让各个方向的学生都能看到画面;其原因二是____________,让学生看到色彩丰富的画面.
【答案】(1)平面镜;凸透镜;下;(2)改变光路;大;(3)漫反射;白色可以反射各种色光
【解析】本题考查了投影仪的原理和使用.(1)如图,A是平面镜,B是凸透镜.如果感到屏幕上的像太小,需要使像变大,要减小物距,同时增大像距,所以将B向下移动,同时将投影仪远离屏幕;(2)平面镜可以成像,平面镜可以改变光的传播方向,在投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向;如果画面偏下,说明入射角太小,所以要增大入射角,将A的张角变大;(3)投影幕的幕布做的粗糙,粗糙的幕布可以发生漫反射,利用粗糙的幕布发生漫反射,使各个角度的人都可以看见幕布上的画面;其原因二是白色幕布能反射所有色光,让学生看到色彩丰富的画面.
【举一反三7】如图所示,是投影仪成像的示意图,其中凸透镜的作用是成________(选填“放大”或“缩小”)的实像,平面镜的作用是____________________。要使成在屏幕上的像清晰变大些,应采取的措施是:调节凸透镜向________(选填“上”或“下”)移动,同时将投影仪______(选填“靠近”或“远离”)屏幕。
【答案】放大 改变光的传播方向 下 远离
【解析】投影仪是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的,所以凸透镜的作用就是成放大、倒立的实像;平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到屏幕上,所以起到改变光的传播方向的作用;在使用投影仪时,发现屏幕上的画面太小,要使像清晰变大,应该减小物距,即凸透镜适当向下移动,并增大投影仪与屏幕间的距离。
【题型2】实像与虚像
【典型例题】如图所示的四个情景中,成实像的是( )
A.水面飞鸟的“倒影”
B.照相机胶片上的像
C.船上人看到水里的鱼
D.通过放大镜看到的字
【答案】B
【解析】飞鸟在水里的倒影,是平面镜成像,不是实际光线会聚成的,而是实际光线的反向延长线会聚成的,所以成的是虚像;故A选项不符合题意;
照相机胶片上的是倒立缩小的实像,故B选项符合题意;
船上人看到水里的鱼,实际是因为光的折射现象,看到的是鱼的虚像,故C选项不符合题意;
通过放大镜看到的字,看到的是正立放大的虚像,故D选项不符合题意;
【举一反三1】下列情景中形成的像,属于实像的是( )
A.湖面的倒影
B.用放大镜看数字
C.小孔成像
D.“海市蜃楼”
【答案】C
【解析】A.亭台在湖面的倒影,是平面镜成像,成的是虚像,故本选项不符合题意;B.从放大镜中看到镜后正立、放大的数字,是因为光的折射现象,看到的虚像,故本选项不符合题意;C.小孔成的像,是由于光的直线传播而形成的太阳的实像,是实际光线汇聚成的,故本选项符合题意;D.海市蜃楼,因为光的折射现象,看到的是景物的虚像,故本选项不符合题意;
【举一反三2】阅读短文,回答问题。
中国梦、太空梦
ㅤㅤ2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场成功发射。同日天舟六号货运飞船采用自主快速交会对接模式,精准对接于天和核心舱后向端口,如图甲所示。
ㅤㅤ2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图乙所示,这是神舟十七号航天员出舱进行空间站太阳翼的维修的情景。
(1)长征七号遥七运载火箭发射升空时,火箭相对于天舟六号货运飞船是________(选填“运动”或“静止”)的。天舟六号货运飞船将物资运送到空间站后,物资的质量________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)航天员出舱后感觉周围一片寂静是因为________________________。
(3)我国航天员通过“天宫课堂”为我们演示讲解了很多有趣的太空知识,图丙是航天员在飞船中讲课时的情景,航天员前面的是水球,航天员通过水球所成的像是________(选填“实像”或“虚像”)。
【答案】(1)静止 不变 (2)声音不能在真空中传播 (3)实像
【解析】(1)飞船相对于火箭位置没有发生改变,因此飞船相对于火箭是静止的;航天员在太空只是位置变了,所含物质的多少没有变,所以质量不变;(2)太空中是真空,真空不能传声,所以一片寂静;(3)水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,凸透镜成像中:u>2f,成倒立、缩小的实像。
【举一反三3】用水彩笔在磨砂灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案(这时不要接通电源),然后接通电源,拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动,能不能在墙上得到所画图案的像?有几个位置可以使凸透镜在墙上成像?是实像还是虚像?像是放大的还是缩小的?是正立的还是倒立的?
【答案】凸透镜在灯泡和白墙之间移动时,有两个位置可以在墙上得到所画图案的清晰的像。离灯泡较近的位置,像是放大的;离灯泡较远的位置,像是缩小的,所成的像都是倒立的实像。
【解析】物距大于凸透镜2倍焦距时,物体在墙上可以成倒立缩小的实像;物距大于凸透镜1倍焦距小于2倍焦距时,物体在墙上可以成倒立放大的实像。所以题中灯泡上的图案可以在2个位置时,都能在墙上看到图案。
【题型3】照相机
【典型例题】如图,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器,相当于人眼的视网膜,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【答案】B
【解析】该系统的光学元件相当于一个凸透镜,故A正确;
系统功能与人眼相似,成的是倒立、缩小的实像,故B错误;
周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距,故C正确;
该系统的成像原理与照相机的成像原理相同,故D正确。
【举一反三1】如图所示是一个自制的模型照相机。纸筒A的一端蒙上了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌一凸透镜,两纸筒套在一起。我们应该如何使用这架照相机来“拍摄”景物( )
A.眼睛应对着B端向筒内观察,观察像是否清晰
B.应把A端朝着明亮的室外,B端朝着较暗的室内,否则看不清楚
C.应把B端朝着明亮的室外,A端朝着较暗的室内,否则看不清楚
D.眼睛可以对着A端也可以对着B端向筒内观察景物成的像
【答案】C
【解析】照相机是利用凸透镜的会聚作用来成像的,来自远方的光线经凸透镜折射,会在凸透镜后侧形成一个缩小的像,用胶片承接,并记录下来。纸筒A的一端蒙上了一层半透明纸相当于胶片,纸筒B的一端嵌一凸透镜相当于镜头,应该对着A端向筒内观察。所以应将B端朝向明亮的室外,通过调节A、B两端的距离,将在半透明纸看到室外景物清晰的倒立、缩小的实像,故选C。
【举一反三2】有一种望远镜由两组凸透镜组成,其物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架( )
A.幻灯机
B.照相机
C.放大镜
D.投影仪
【答案】B
【解析】望远镜由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,相当于照相机的工作原理。
【举一反三3】如下图所示,是市五中装的两种电子监控器.它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统.光学系统收集被监控区域内的景物信息.光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的.其光学系统的工作原理相当于( )
A.平面镜成虚像
B.凸透镜成实像
C.显微镜
D.凸透镜成虚像
【答案】B
【解析】由于光学系统收集被监控区域内的景物信息应是实际的光线形成的,且应成在较小的区域上,故成缩小的实像,与照相机的原理相同.
【举一反三4】丁丁在周末看了一部电影《兵临城下》,里面苏德双方狙击手的对决十分精彩。其中狙击枪的瞄准镜是由_________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的。
【答案】凸透镜
【解析】狙击枪能看清远处的目标,因此瞄准镜对光的作用与望远镜对光的作用相似,望远镜的镜头是凸透镜,因此狙击枪的瞄准镜是由凸透镜制成的。
【举一反三5】小明同学在电影院观看电影《流浪地球》。坐在各个位置上的观众都可以看到电影图像,因为在银幕表面发生_________反射(选填“镜面”或“漫”)。进电影院时,需要用手机摄像头扫描“场所码”手机摄像头安装的是_________透镜。
【答案】漫 凸
【解析】电影银幕是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的银幕上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到,因此光在银幕上发生漫反射;
电影院时,需要用手机摄像头扫描“场所码”,手机摄像头安装的是凸透镜。
【举一反三6】同学们在日常生活中常用手机进行“自拍”,此时手机的镜头相当于一个_________透镜,该透镜对光线具有_________作用。
【答案】凸 会聚
【解析】手机拍照与照相机原理相同,镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像;凸透镜对光线有会聚作用。
【举一反三7】丁丁在周末看了一部电影《兵临城下》,里面苏德双方狙击手的对决十分精彩。其中狙击枪的瞄准镜是由_________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的。
【答案】凸透镜
【解析】狙击枪能看清远处的目标,因此瞄准镜对光的作用与望远镜对光的作用相似,望远镜的镜头是凸透镜,因此狙击枪的瞄准镜是由凸透镜制成的。
【题型4】放大镜
【典型例题】在办公桌的玻璃板上滴一滴水,通过这滴水可以看到玻璃板下压着的字变大了,这是由于水滴相当于( )
A.凸透镜
B.凹面镜
C.凸面镜
D.凹透镜
【答案】A
【解析】透明的玻璃板上的水滴形状是中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,课本上的字在一倍焦距内,成正立、放大的虚像。
【举一反三1】昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(如图所示),盒盖到盒底的距离为 10cm,利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中,小明不小心把观察盒上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒,老师分别给他提供了焦距为 4cm、 8cm、 10cm和 12cm的凸透镜各一个,他应该选择( )
A.焦距为 4cm的凸透镜
B.焦距为 8cm的凸透镜
C.焦距为 10cm的凸透镜
D.焦距为 12cm的凸透镜
【答案】D
【解析】盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫,要使凸透镜作放大镜使用时,物距小于焦距,此时物距是10cm,所以选择焦距为12cm的凸透镜.
【举一反三2】通过装满水的水瓶可以看到放大了的文字,此时水瓶相当于_______(选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”)形成的文字是正立、放大的___________像.
【答案】放大镜;虚
【解析】装满水的水瓶相当于一个凸透镜,此时物体在透镜的一倍焦距内,水瓶相当于一个放大镜,形成的像是虚像.
【举一反三3】初秋的清晨,树叶上凝结着一颗颗小露珠,露珠下的叶脉十分清晰,请用学过的物理知识解释这一现象。
【答案】见解析
【解析】露珠相当于凸透镜,叶脉在凸透镜(露珠)焦点以内,成正立、放大的虚像,所以露珠下的叶脉十分清晰。
【题型5】光学仪器辨析
【典型例题】(2023•潮南区)潜望镜、老花镜、近视镜、汽车的观后镜,依次用的是( )
A.凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸面镜
B.平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜
C.平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜
D.平面镜、凹透镜、凸透镜、凸透镜
【答案】B
【解析】根据各种透镜和面镜的作用和用途进行选择。
平面镜能改变光路制作潜望镜,能成像制成穿衣镜。
凸面镜能使光线发散,发散光线的反向延长线会聚成像,制成汽车观后镜。
凹面镜能使光线会聚,制成太阳灶和医生检查耳道的额镜;根据光路可逆的,把凹面镜制成汽车头灯、手电筒等。
凸透镜对光线有会聚作用,制成老花镜。
凹透镜对光线有发散作用,制成近视镜。潜望镜利用平面镜改变光路;老花镜利用凸透镜对光线的会聚作用,使像呈在视网膜上;近视镜利用凹透镜对光线有发散作用,使像呈在视网膜上;汽车观后镜利用凸面镜对光线的发散作用,发散光线的反向延长线会聚成像;所以依次用的是平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜。故选B。
【举一反三1】下列几种情况中,利用了凸透镜成正立、放大、虚像这一特点的是( )
A.照相机拍照片.
B.投影仪放大图片.
C.戴近视眼 镜观察物体.
D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大.
【答案】D
【解析】A、照相机利用U>2f,成倒立、缩小的实像.不符合题意;B、投影仪利用2f>U>f,成倒立、放大的实像.不符合题意;C、戴近视眼镜观察物体,能使物体成正立、缩小的虚像.不符合题意;D、玻璃板上的水滴中间厚边缘薄,相当于凸透镜.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字,U<f,成正立、放大的虚像.符合题意.
【举一反三2】关于四种光学仪器的成像情况,下列说法中正确的是( )
A.放大镜成正立、放大的实像
B.照相机成正立、缩小的实像
C.幻灯机成倒立、放大的实像
D.近视眼镜成正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】放大镜成正立、放大的虚像;照相机成倒立、缩小的实像;幻灯机成倒立、放大的实像;近视眼睛即凹透镜,成正立缩小的虚像.
【举一反三3】(2023•浠水县)下列透镜在使用中的应用原理与其他不同的是( )
A.投影仪的镜头
B.显微镜的物镜
C.望远镜的物镜
D.电影放映机
【答案】C
【解析】凸透镜成像的三种情况和应用:
①u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;
②2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
③u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜;
显微镜的物镜可以使物体成倒立、放大的实像,目镜使这个像再次放大;望远镜的物镜可以使物体成倒立、缩小的实像,目镜使这个像被放大。A.投影仪的镜头:2f>u>f,成倒立、放大的实像;B.显微镜的物镜:2f>u>f,成倒立、放大的实像;C.望远镜的物镜:u>2f,成倒立、缩小的实像;D.电影放映机:2f>u>f,成倒立、放大的实像;
在使用中的应用原理与其他不同的是C。
【举一反三4】下列几种情况中,利用了凸透镜成正立、放大、虚像这一特点的是( )
A.照相机拍照片.
B.投影仪放大图片.
C.戴近视眼 镜观察物体.
D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大.
【答案】D
【解析】A、照相机利用U>2f,成倒立、缩小的实像.不符合题意;B、投影仪利用2f>U>f,成倒立、放大的实像.不符合题意;C、戴近视眼镜观察物体,能使物体成正立、缩小的虚像.不符合题意;D、玻璃板上的水滴中间厚边缘薄,相当于凸透镜.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字,U<f,成正立、放大的虚像.符合题意.
【举一反三5】照相机、投影仪、放大镜是常用的三种光学仪器。它们的镜头相当于一个________透镜,它们之中能成缩小、倒立实像的是____________,能成放大、倒立实像的是__________,能成放大、正立虚像的是__________。
【答案】凸 照相机 投影仪 放大镜
【解析】照相机、投影仪、放大镜都有一个相当于凸透镜的镜头,可以呈现不同的像。
其中照相机上的凸透镜能成缩小、倒立的实像,投影仪上的凸透镜能成放大、倒立的实像,放大镜能成放大、正立的虚像。
【举一反三6】如图甲所示是某一物体的形状,图乙是供选择的物体的像的形状(不考虑像的大小)。
(1)该物体在照相机的胶片上所成的像的形状为________;
(2)在平面镜中看到的该物体的像的形状为________;
(3)把投影仪的平面镜卸掉,让物体的像成在天花板上,这时看到物体像的形状为________;
(4)用放大镜看到的该物体的像的形状为________。(以上均选填字母)
【答案】(1)D (2)A (3)D (4)C
【解析】(1)照相机所成的像上下左右都是颠倒的。
(2)平面镜中物体的像与物对称。
(3)投影仪所成的像上下左右都是颠倒的。
(4)放大镜看到的该物体的像是正立的。
【举一反三7】有下列光学器具的应用:①照相机、②潜望镜、③幻灯机、④穿衣镜、⑤放大镜、⑥牙医内窥镜、⑦近视眼镜、⑧老花眼镜、⑨汽车后视镜、⑩太阳灶。属于平面镜的是__________________;属于凸透镜的是_________;属于凹透镜的是 _________。
【答案】②④⑥;①③⑤⑧;⑦。
【解析】①照相机,利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理;
②潜望镜,利用了平面镜对光的反射作用,改变光路;
③幻灯机,利用了凸透镜成倒立、放大、实像的原理;
④穿衣镜,利用了平面镜成像的原理;
⑤放大镜,利用了凸透镜成正立、放大、虚像的原理;
⑥牙医内窥镜是利用平面镜制成的;
⑦近视眼镜,利用了凹透镜对光线的发散作用;
⑧老花眼镜,利用了凸透镜对光线的会聚作用;
⑨汽车后视镜,利用了凸面镜对光线的反射以及扩大视野的作用;
⑩太阳灶,利用凹面镜对光线的会聚作用加热物体。
【举一反三8】站在屋内的人通过防盗门上的“猫眼”看到门外的客人是正立放大的,“猫眼”内侧是一个_________镜,客人通过它成的是_________像。
【答案】凸透;正立、缩小的虚
【解析】“猫眼”是由两块透镜组合而成。当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜。最后看到来客的正立、缩小的虚像。所以防盗门目镜的作用相当于一个凸透镜。
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5.2生活中的透镜
讲解目录
【知识点1】放大镜 1
【知识点2】照相机 2
【知识点3】投影仪 2
【知识点4】水凸透镜 3
【题型1】投影仪 4
【题型2】实像与虚像 6
【题型3】照相机 8
【题型4】放大镜 10
【题型5】光学仪器辨析 11
知识讲解
【知识点1】放大镜
放大镜:
(1)放大镜是凸透镜;
(2)物体到透镜的距离(物距)小于一倍焦距,成放大、正立的虚像;
考查凸透镜成像规律在放大镜中的应用。
例:如图所示,放大镜是______镜。在使用放大镜时,把放大镜放在被观察物体的上方,人眼通过放大镜能看到______(选填“正立”或“倒立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的______像。
分析:放大镜的成像特点:物距在一倍焦距内时,凸透镜成放大正立的虚像。
解析:解:根据凸透镜成像特点知:当物距小于一倍焦距时,成正立的放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的。
故答案为:凸透;正立;放大;虚。
点评:本题考查了放大镜的成像原理。当放大镜的焦距较小时,便于观察物体,若焦距太大了,使用起来不方便。
注:要让物体更大,应该让放大镜远离物体;
【知识点2】照相机
照相机:
(1)照相机的镜头是凸透镜;
(2)物体到透镜的距离(物距)大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像;
考查凸透镜成像规律在照相机中的应用。
例:如图所示,是一架焦距不变的照相机,用相机拍照时,成______(选填“倒立”或“正立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的实像;若拍完远景再拍近景,镜头需要向______(选填“靠近”或“远离”)胶片的方向移动。
分析:(1)照相机的镜头是凸透镜,成的是倒立缩小的实像;
(2)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像减小;物体到镜头的距离是物距,底片上能成像,底片和镜头之间的距离是像距。
解析:解:照相机的镜头是凸透镜,胶片相当光屏,拍照时成的是倒立缩小的实像;若拍完远景再拍近景时,物距减小像距增大,所以镜头需要向远离胶片的方向移动。
故答案为:倒立;缩小;远离。
点评:本题考查了照相机的知识,知道照相机的结构和成像原理是解答本题的关键。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
【知识点3】投影仪
投影仪:
(1)投影仪的镜头是凸透镜;
(2)物体到透镜的距离(物距)大于一倍焦距,小于二倍焦距,成放大、倒立的实像;
考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用。
例:关于投影仪的叙述中不正确的是( )
A.平面镜的作用是改变光的传播方向
B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
C.物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
D.若使屏幕上的像变大,应使凸透镜靠近投影片
分析:投影仪的制作原理:根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。
凸透镜成实像时,物距越小,成的像越大。
平面镜可以改变光路。
解析:解:A、投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上,起到改变光的传播方向的作用,故A正确。
B、屏幕做的粗糙,这样光可以在其表面发生漫反射,能够让各个方向的人看到屏幕上的像,故B正确。
C、投影仪成物体放大、倒立的实像,故C错误。
D、若使屏幕上的像变大,应减小物距,所以应使镜头靠近投影片,故D正确。
故选:C。
点评:此题通过投影仪中各元件的作用,考查了有关光现象的各种情况,考查得很全面。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
【知识点4】水凸透镜
水凸透镜的原理主要基于光的折射和透镜的会聚作用。当光线从空气中进入水中时,由于两种介质的折射率不同,光线的传播方向会在交界处发生变化。这种变化使得圆柱形的水柱相当于一个凸透镜,能够在某个距离区间内使观察到的图像发生折射,从而看到放大的物体。此外,装有水的瓶子在水平方向上由于中间厚两边薄的结构,类似于凸透镜的会聚作用,使得观察到的物体成像左右颠倒,而上下无明显变化
考查凸透镜成像规律在水凸透镜中的应用。
例:如图所示,夏天的清晨,绿叶上露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生______镜功能的结果,此时形成的像______(选填“实”或“虚”)像;正午时分,给绿叶浇水,在叶片上凝结成的圆形水珠对直射的阳光有______作用,可能会“烧糊”叶片。
分析:露珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,物距小于焦距,成正立、放大的虚像;凸透镜对光线具有会聚作用。
解析:解:露珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,具有凸透镜的放大功能,成正立、放大的虚像。
水会形成圆形的水珠,相当于凸透镜,对直射的阳光有会聚作用,可能会“烧糊”叶片。
故答案为:凸透;虚;会聚。
点评:此题考查凸透镜成像和应用,体现了物理来源于生活的学习理念,将自然界中的现象与对应的物理知识两者联系在一起,是解决这种类型题目的关键。
在水透镜中,通过控制水的形状和厚度,可以实现对光线的折射控制,从而实现对光线的聚焦和成像。具体来说,当光线穿过凸透镜时,会被聚焦到透镜的焦点上,实现成像的功能。而当光线穿过凹透镜时,会被发散开来,也可以实现成像的功能。这种原理是水透镜实现成像的基础。
题型专练
【题型1】投影仪
【典型例题】投影仪是教学中常用的设备.下面关于投影仪的叙述中不正确的是( )
A.平面镜的作用是改变光的传播方向
B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
C.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像
D.若使屏幕上清晰的像变大,只需使镜头靠近平面镜
【举一反三1】用投影仪放映幻灯片时,屏幕上出现正常画面,这时有一个小虫正好落在凸透镜的镜片上,此时对画面的影响为( )
A.画面上有一只小虫
B.画面变得模糊
C.几乎无影响
D.画面上有小虫,但不清晰
【举一反三2】放映幻灯片时,要使银幕上所成的像再放大一些,应( )
A.减小银幕与镜头的距离,同时增大幻灯片与镜头的距离
B.增大银幕与镜头的距离,同时减小幻灯片与镜头的距离
C.将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时增大
D.将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时减小
【举一反三3】如下图所示是小明自制的“手机投影仪”。放映时,为了在屏幕上得到更大的像,下列操作可行的是( )
A.投影仪离屏幕远一些,镜头与手机的距离调小一些
B.投影仪离屏幕远一些,镜头与手机的距离调大一些
C.投影仪离屏幕近一些,镜头与手机的距离调大一些
D.投影仪离屏幕近一些,镜头与手机的距离调小一些
【举一反三4】放电影时,电影胶片上的图案经凸透镜在银幕上成的是( )
A.倒立、放大的虚像
B.正立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.倒立、放大的实像
【举一反三5】幻灯机的幻灯片要____插在____透镜的后面比焦点略远些的地方,这时银幕上的像的性质是____、____的____像.
[考点]生活中的透镜
[题点]幻灯机
【举一反三6】如图是教学中常用的一台光学投影仪的示意图.
(1)如图是其使用说明书,请你在画线部分填写合适的答案.
(2)A的作用是__________________.如果画面偏下,应将A的张角变________.
(3)投影幕的幕布是白色的、粗糙的,其原因一是光照射到幕布时发生___________,让各个方向的学生都能看到画面;其原因二是____________,让学生看到色彩丰富的画面.
【举一反三7】如图所示,是投影仪成像的示意图,其中凸透镜的作用是成________(选填“放大”或“缩小”)的实像,平面镜的作用是____________________。要使成在屏幕上的像清晰变大些,应采取的措施是:调节凸透镜向________(选填“上”或“下”)移动,同时将投影仪______(选填“靠近”或“远离”)屏幕。
【题型2】实像与虚像
【典型例题】如图所示的四个情景中,成实像的是( )
A.水面飞鸟的“倒影”
B.照相机胶片上的像
C.船上人看到水里的鱼
D.通过放大镜看到的字
【举一反三1】下列情景中形成的像,属于实像的是( )
A.湖面的倒影
B.用放大镜看数字
C.小孔成像
D.“海市蜃楼”
【举一反三2】阅读短文,回答问题。
中国梦、太空梦
ㅤㅤ2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场成功发射。同日天舟六号货运飞船采用自主快速交会对接模式,精准对接于天和核心舱后向端口,如图甲所示。
ㅤㅤ2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图乙所示,这是神舟十七号航天员出舱进行空间站太阳翼的维修的情景。
(1)长征七号遥七运载火箭发射升空时,火箭相对于天舟六号货运飞船是________(选填“运动”或“静止”)的。天舟六号货运飞船将物资运送到空间站后,物资的质量________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)航天员出舱后感觉周围一片寂静是因为________________________。
(3)我国航天员通过“天宫课堂”为我们演示讲解了很多有趣的太空知识,图丙是航天员在飞船中讲课时的情景,航天员前面的是水球,航天员通过水球所成的像是________(选填“实像”或“虚像”)。
【举一反三3】用水彩笔在磨砂灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案(这时不要接通电源),然后接通电源,拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动,能不能在墙上得到所画图案的像?有几个位置可以使凸透镜在墙上成像?是实像还是虚像?像是放大的还是缩小的?是正立的还是倒立的?
【题型3】照相机
【典型例题】如图,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器,相当于人眼的视网膜,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【举一反三1】如图所示是一个自制的模型照相机。纸筒A的一端蒙上了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌一凸透镜,两纸筒套在一起。我们应该如何使用这架照相机来“拍摄”景物( )
A.眼睛应对着B端向筒内观察,观察像是否清晰
B.应把A端朝着明亮的室外,B端朝着较暗的室内,否则看不清楚
C.应把B端朝着明亮的室外,A端朝着较暗的室内,否则看不清楚
D.眼睛可以对着A端也可以对着B端向筒内观察景物成的像
【举一反三2】有一种望远镜由两组凸透镜组成,其物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架( )
A.幻灯机
B.照相机
C.放大镜
D.投影仪
【举一反三3】如下图所示,是市五中装的两种电子监控器.它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统.光学系统收集被监控区域内的景物信息.光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的.其光学系统的工作原理相当于( )
A.平面镜成虚像
B.凸透镜成实像
C.显微镜
D.凸透镜成虚像
【举一反三4】丁丁在周末看了一部电影《兵临城下》,里面苏德双方狙击手的对决十分精彩。其中狙击枪的瞄准镜是由_________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的。
【举一反三5】小明同学在电影院观看电影《流浪地球》。坐在各个位置上的观众都可以看到电影图像,因为在银幕表面发生_________反射(选填“镜面”或“漫”)。进电影院时,需要用手机摄像头扫描“场所码”手机摄像头安装的是_________透镜。
【举一反三6】同学们在日常生活中常用手机进行“自拍”,此时手机的镜头相当于一个_________透镜,该透镜对光线具有_________作用。
【举一反三7】丁丁在周末看了一部电影《兵临城下》,里面苏德双方狙击手的对决十分精彩。其中狙击枪的瞄准镜是由_________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的。
【题型4】放大镜
【典型例题】在办公桌的玻璃板上滴一滴水,通过这滴水可以看到玻璃板下压着的字变大了,这是由于水滴相当于( )
A.凸透镜
B.凹面镜
C.凸面镜
D.凹透镜
【举一反三1】昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(如图所示),盒盖到盒底的距离为 10cm,利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中,小明不小心把观察盒上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒,老师分别给他提供了焦距为 4cm、 8cm、 10cm和 12cm的凸透镜各一个,他应该选择( )
A.焦距为 4cm的凸透镜
B.焦距为 8cm的凸透镜
C.焦距为 10cm的凸透镜
D.焦距为 12cm的凸透镜
【举一反三2】通过装满水的水瓶可以看到放大了的文字,此时水瓶相当于_______(选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”)形成的文字是正立、放大的___________像.
【举一反三3】初秋的清晨,树叶上凝结着一颗颗小露珠,露珠下的叶脉十分清晰,请用学过的物理知识解释这一现象。
【题型5】光学仪器辨析
【典型例题】(2023•潮南区)潜望镜、老花镜、近视镜、汽车的观后镜,依次用的是( )
A.凹透镜、凹透镜、凸透镜、凸面镜
B.平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜
C.平面镜、凸透镜、凹透镜、凸透镜
D.平面镜、凹透镜、凸透镜、凸透镜
【举一反三1】下列几种情况中,利用了凸透镜成正立、放大、虚像这一特点的是( )
A.照相机拍照片.
B.投影仪放大图片.
C.戴近视眼 镜观察物体.
D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大.
【举一反三2】关于四种光学仪器的成像情况,下列说法中正确的是( )
A.放大镜成正立、放大的实像
B.照相机成正立、缩小的实像
C.幻灯机成倒立、放大的实像
D.近视眼镜成正立、放大的虚像
【举一反三3】(2023•浠水县)下列透镜在使用中的应用原理与其他不同的是( )
A.投影仪的镜头
B.显微镜的物镜
C.望远镜的物镜
D.电影放映机
【举一反三4】下列几种情况中,利用了凸透镜成正立、放大、虚像这一特点的是( )
A.照相机拍照片.
B.投影仪放大图片.
C.戴近视眼 镜观察物体.
D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大.
【举一反三5】照相机、投影仪、放大镜是常用的三种光学仪器。它们的镜头相当于一个________透镜,它们之中能成缩小、倒立实像的是____________,能成放大、倒立实像的是__________,能成放大、正立虚像的是__________。
【举一反三6】如图甲所示是某一物体的形状,图乙是供选择的物体的像的形状(不考虑像的大小)。
(1)该物体在照相机的胶片上所成的像的形状为________;
(2)在平面镜中看到的该物体的像的形状为________;
(3)把投影仪的平面镜卸掉,让物体的像成在天花板上,这时看到物体像的形状为________;
(4)用放大镜看到的该物体的像的形状为________。(以上均选填字母)
【举一反三7】有下列光学器具的应用:①照相机、②潜望镜、③幻灯机、④穿衣镜、⑤放大镜、⑥牙医内窥镜、⑦近视眼镜、⑧老花眼镜、⑨汽车后视镜、⑩太阳灶。属于平面镜的是__________________;属于凸透镜的是_________;属于凹透镜的是 _________。
【举一反三8】站在屋内的人通过防盗门上的“猫眼”看到门外的客人是正立放大的,“猫眼”内侧是一个_________镜,客人通过它成的是_________像。
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