内容正文:
第五章 透镜及其应用
第三节 生活中的透镜
基础知识点内容
1.照相机
(1)主要构造
ⅰ镜头:凸透镜
ⅱ胶片:相当于光屏
ⅲ调节控制系统
①取景窗:观察所拍景物
②光圈环:控制进入镜头的光的多少
③调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即像距
④快门:控制曝光时间
(2)照相机的原理:u>2f时成倒立缩小的实像。
(3)照相机的使用:人与相机距离在u>2f的地方,调焦、调光圈.若想使底片上的像变大,应使相机靠近人,同时使镜头远离底片(增大暗箱长度)。即应用当物距变小时,像和像距都变大这一原理。
(4)拍远景和近景时的调节
拍远景:增大物距、减小像距、像变小
拍近景:减小物距、增大像距、像变大
2.投影仪(幻灯机)
(1)主要构造
ⅰ镜头:凸透镜
ⅱ透明胶片:投影片
ⅲ螺纹透镜:聚光
ⅳ平光镜:改变光的方向
ⅴ光源:灯泡
ⅵ光屏:承接像
(2)幻灯机的原理:f<u<2f 时成倒立放大的实像
(3)幻灯机的使用:灯片离凸透镜距离在f<u<2f 的地方灯片倒插.若想使投影出的像变大,应使灯片靠近凸透镜,同时使幻灯机远离光屏。即应用当物距变小时,像和像距都变大这一原理。
(4)成像特点:投影仪利用凸透镜成像,物体通过投影仪会在屏幕上成一个倒立的放大的实像,像与物体位于凸透镜的两侧,物离镜头近,像离镜头远。
3.放大镜
(1)主要构造:放大镜就是一个凸透镜.
(2)放大镜的原理:u<f时成正立放大的虚像
(3)放大镜的成像特点:放大镜也是一个凸透镜,物体通过放大镜会看到一个正立的放大的虚像,像与物体位于凸透镜的同侧。物体离凸透镜越近,所成的虚像越小;物体离凸透镜越远,所成的虚像越大。
4.显微镜
(1)结构:
显微镜主要由物镜、目镜、载物台、反光镜等组成,如图所示。
①物镜:靠近被观察物体反射出的一组透镜,作用相当于投影仪的镜头,成倒立、放大的实像,且物镜的焦距较小。
②目镜:靠近眼睛的一组透镜,作用相当于一个普通放大镜,成正立、放大的虚像,且目镜的焦距较大。
③载物台:承载被观察的物体。
④反光镜:用来反射光线,增加光的强度,便于观察物体。
(2)显微镜的工作原理
①被观察物体反射出的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次,经过两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不到的物体了。
②具体成像过程如图所示,物镜离被观察物体的距离稍大于物镜的焦距,通过物镜得到放大的实像,实像对于目镜来说是物体,而实像位于目镜的一倍焦距以内,这样通过目镜就得到放大的虚像,虚像的视角比眼睛直接看物体时的视角大得多,所以用显微镜可以看清非常小的物体。
③人眼只能分辨相距0.1mm左右的两个点,光学显微镜的放大率从几十到上千,可使我们看清物体的万分之一毫米左右的细微构造,大大提高了我们的观察能力,但是要观察物质更细微的构造,例如:晶体的结构、分子、原子等,光学显微镜就无能为力了,必须用放大率更高的电子显微镜。
5.望远镜
(1)结构
不同类型的望远镜,其结构不同。以开普勒望远镜为例,其结构如图所示,用两组透镜分别作物镜和目镜。
①物镜:靠近被观察物体的透镜叫做物镜,作物镜的凸透镜直径一般比较大,焦距也比较大,它的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。
②目镜:靠近眼睛的透镜叫做目镜。作目镜的凸透镜直径一般比较小,焦距也较小,其作用相当于一个放大镜,把物镜做成的像放大。
(2)工作原理:
从物体射来的近似平行光线,经过物镜后,在一倍焦距以外焦距点很近的地方形成一个倒立、缩小的实像,目镜和物镜的焦点是重合的,所以实像位于目镜和它的焦点之间距焦点很近的地方,目镜以实像为物体,形成放大的虚像,这样,当我们对着目镜观察的时候进入我们眼睛的光线就好像是从虚像射来的。虚像的视角大于直接用眼睛观察物体时的视角,因此从望远镜中看到物体使人觉得物体离自己近了,看得更清楚了。
6.实像和虚像
(1)由实际光线会聚而成的能呈现在光屏上的像是实像.
(2)由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成的不能呈现在光屏上的像是虚像.
人眼逆着出射光线可以看到虚像.
题型练习
一.单选题
1.下列不属于透镜在日常生活中应用的是( )
A.照相机 B.放大镜 C.投影仪 D.潜望镜
2.如图所示,S′是物体S经过凸透镜所成的像,那么,此图表示什么器材的成像示意图( )
A.照相机 B.放大镜 C.幻灯机 D.投影仪
3.我市某校组织学生到长沙世界之窗春游,小明同学用照相机为另一同学拍全身照时,不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分,则他所拍出的照片( )
A.不能看到人的头部
B.不能看到人的脚部
C.不能看到所拍同学的全身像
D.可以看到所拍同学的全身像,但像会变暗一些
4.毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框,为了使全班同学都进入取景框,接下来的操作是( )
A.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头靠近胶片
B.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头靠近胶片
C.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头远离胶片
D.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头远离胶片
5.我们用投影仪观看投影片时,在屏幕上看到了清晰的像。下列说法正确的是( )
A.投影片放在距离透镜小于焦距的位置
B.投影仪发出的光在屏幕上发生镜面反射
C.投影仪所成的像与投影片上的物体相比是正立、放大的
D.当投影仪所成的像变大时,投影仪到屏幕的距离也变大
6.小东自制了一个简易投影仪,它主要由手电筒、内筒(一端开口,另一端可以放置胶片)、外筒(一端开口,另一端固定凸透镜)组成,内筒可嵌于外筒且能左右推动。将印有“冰墩墩”的透明胶片贴于内筒一端,打开手电筒,调整胶片、凸透镜到白墙的位置,在墙上得到清晰放大的像,如图所示。已知凸透镜的焦距是10cm。下列说法正确的是( )
A.胶片与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应倒立放置
B.自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有发散作用
C.白墙到凸透镜的距离应大于20cm
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,只将胶片远离凸透镜即可
7.如图所示,投影仪是教学中常用的设备,下面关于投影仪的叙述不正确的是( )
A.物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
C.平面镜的作用是改变光的传播方向
D.若使屏幕上的像变大,应使镜头靠近投影片的同时投影机适当远离屏幕
8.下列说法正确的是( )
A.所有的望远镜的物镜都是由凸透镜组成的
B.所有的望远镜的物镜都是由凹透镜组成的
C.望远镜的物镜既可以用凸透镜,也可以用凹透镜
D.显微镜的物镜既可以用凸透镜,也可以用凹透镜
9.凸透镜在生活中有不少的应用,人的眼睛的晶状体就相当于一个凸透镜,望远镜的物镜和目镜也是凸透镜,下列说法正确的是( )
A.(a)图中的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜
B.(a)图中的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜
C.(b)图中的望远镜的目镜成倒立、放大的虚像
D.(b)图中的望远镜的物镜的成像原理与投影仪相同
10.小明取来两个焦距不同的放大镜,分别用一只手握住其中一个来模仿望远镜,它通过两个透镜看到前面远处木棉树的叶子,如图所示,调整两个透镜的距离,直到看得清楚为止,下列说法正确的是( )
A.靠近眼镜的透镜是物镜,靠近被观测物的是目镜
B.用望远镜观察远处木棉树的叶子,物镜得到的是放大的像
C.两透镜互换后再观察叶子,人看到的像都是放大的
D.目镜能把物镜成的像放大
11.显微镜由目镜和物镜等元件构成,下列关于显微镜的说法正确的是( )
A.目镜的焦距很短
B.通过目镜看到放大的实像
C.物镜的焦距很短
D.显微镜的放大倍数等于物镜和目镜放大倍数之和
12.小芬利用复式显微镜观察人的血球细胞,使用相同的目镜,但在两种不同放大倍率下,所呈现的视野分别为(a)和(b),如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.若使用相同的光圈,则(a)比(b)亮
B.在(a)中所观察到的细胞,在(b)中均可观察到
C.若玻片往右移,(a)的影像会往右移而(b)的影像则往左移
D.若在(a)看到模糊的影像,改换成(b)就可以看到清晰的影像
13.生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍的放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,则物镜和目镜的成像情况是( )
A.物镜成倒立、放大的实像
B.目镜成倒立、放大的虚像
C.物镜和目镜都成实像
D.物镜和目镜都成虚像
二.多选题
1.(多选)科技小组的同学利用如图所示的自制照相机观看室外的景物。在较暗的室内,将凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,改变透镜和半透明纸的距离,就可以在半透明纸上看到室外景物清晰的像。下列说法正确的是( )
A.半透明纸相当于光屏
B.在半透明纸上可以得到正立的像
C.先减小相机与景物的距离,再拉动纸筒,增大半透明纸与透镜的距离,可使成在半透明纸上的像变大
D.若用手遮住凸透镜的一半,在半透明纸上所成物体的像仍是完整的
2.小阳在跨学科实践活动中,计划制作一个望远镜。在与同学们合作学习中,他了解到由两个凸透镜组成的望远镜的基本原理,光路图如图所示。关于这种望远镜,下列认识正确的是( )
A.远处的物体经过物镜成缩小的实像
B.目镜的焦距大于物镜的焦距
C.观察最远处的物体时,物镜与目镜之间的距离约为它们的焦距之和
D.目镜的作用相当于一个放大镜,用来把物镜所成的像放大
3.(多选)小阳学习了望远镜的原理之后,自己动手制作了一个望远镜,结构如图13甲所示,其中物镜的焦距为20cm,目镜的焦距为5cm。经过不断的调试,他看到了远处物体最大最清晰的像(成像原理的光路图如图13乙所示)。下列说法正确的是( )
A.远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近
B.眼睛看到的是远处物体的倒立的实像
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25cm
D.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置
4.(多选)探究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上25cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像(图中未画出),如图所示。之后,保持蜡烛的位置不变,将凸透镜甲换为凸透镜乙并保持位置不变,移动光屏至光具座上88cm刻度线处时,烛焰仍在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图中所示的实验可以说明照相机的成像特点
B.凸透镜甲的焦距小于凸透镜乙的焦距
C.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上烛焰的像会向下移动
D.更换凸透镜乙后,不移动光屏,向右移动蜡烛也能使烛焰在光屏上成清晰的像
三.实验填空题
1.照相机的镜头相当于一个____,来自物体的光经过镜头后会聚在胶卷上,形成一个___(填“放大”或“缩小”)的像.实际拍摄时,为使远近物体都能成清晰的像,应调节照相机的___到胶片的距离.
2.清晨,小草叶片上的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生了___镜的功能,形成了放大的__像,这是由于光的__射现象的结果.
3.如图甲所示的是某一物体的形状,如图乙所示的是供选择的物体像的形状.以下填空时,只考虑像的形状,不考虑像的大小.
⑴照相机的底片上,该物体的像为__;
⑵在平面镜中看到的该物体的像为__;
⑶把投影仪的反射平面镜卸掉,让物体的像成在天花板上,这时看到该物体的像为__;
⑷放大镜看物体,看到的该物体的像为__.
4.小乐用焦距为14cm和5cm两个凸透镜制作了如图所示的自制望远镜。在教室用该望远镜观察校园里的物体,他需要调整镜筒的长度,通过实践研究他发现:物镜和目镜之间的最佳成像距离约为 cm。
答案:
一.1.D 2.B 3.D 4.B 5.D 6.C 7.A 8.A 9.B
10.D 11.C 12.A 13.A
二.1.ACD 2.ACD 3.ACD 4.AB
三.1.凸透镜 缩小 镜头
2.放大 虚 折
3.D A D C
4.19
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