第19課生活中的透鏡（教師版）

第19課生活中的透鏡目標導(dǎo)航目標導(dǎo)航課程標準課標解讀1.認識透鏡在生活中的應(yīng)用；2.了解生活中常見的光學(xué)儀器；3.了解生活中光學(xué)儀器的成像原理。1.認識生活中的透鏡（照相機、投影儀、攝像頭、幻燈機、放大鏡等）；2.了解生活中常見透鏡的成像特點；3.認識生活中透鏡的成像原理。知識精講知識精講知識點01生活中的透鏡1.照相機：鏡頭是凸透鏡，物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實像（實像是由實際光線會聚而成,膠片能感光,所以能成實像）。2.投影儀：鏡頭是凸透鏡，物體在一倍焦距與二倍焦距之間，成倒立、放大的實像；透過平面鏡使倒立，放大的像再倒立一次，這樣我們在屏幕上看到的就是一個正立的實像了。注意：照相機、投影儀要使像變大，應(yīng)該讓透鏡靠近物體，遠離膠卷、屏幕。3.放大鏡：放大鏡是一個短焦距凸透鏡，放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虛像。【知識詳解】實像與虛像實像和虛像區(qū)別（1）成像原理不同實像：物體上每一點射出的光線經(jīng)反射或折射后，光線會聚到一點所成的像。虛像：物體上每一點射出的光線經(jīng)反射或折射后，光線散發(fā)，但其反方向延長線相交與一點。（2）承接方式不同實像：可以用光屏承接，也可以用眼睛觀看。虛像：只能用眼睛觀看?！局R拓展一】照相機照相機是利用“凸透鏡能成倒立、縮小的實像”這個原理制成的(如圖所示)。照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，來自物體的光經(jīng)鏡頭后會聚在膠卷上，形成被照物體的像。膠卷上涂著一層對光敏感的物質(zhì)，它在曝光后發(fā)生化學(xué)變化，物體的像就被記錄在膠卷上經(jīng)過顯影、定影后成為底片，再用底片洗印就可以得到相片。照相時，物體離照相機鏡頭比較遠，像是縮小、倒立的?！局R拓展二】投影儀投影儀是利用“凸透鏡能成倒立、放大的實像”這個原理制成的(如圖所示)。鏡頭相當于一個凸透鏡，投影片相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中的蠟燭(物體)，屏幕相當于光屏。投影儀構(gòu)造：結(jié)構(gòu)與幻燈機相似，主要區(qū)別是投影儀用兩塊大的塑料螺紋透鏡作聚光器，同時用一塊平面鏡把像反射到屏幕上。說明：投影儀能放映大畫面的幻燈片，也可以投射直接書寫在透明膠片上的文字，使用方便?！局R拓展三】幻燈機幻燈機是利用“凸透鏡能成倒立、放大的實像”這個原理制成的(如圖所示)。鏡頭相當于一個凸透鏡，幻燈片相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中的蠟燭(物體)，屏幕相當于光屏?；脽魴C構(gòu)造：鏡頭、畫片框、聚光鏡、光源和反光鏡、機箱等。說明：反光鏡用凹面鏡，聚光鏡為一組凸透鏡，光源發(fā)出光經(jīng)反光鏡和聚光鏡作用后集中射向幻燈片。把幻燈片放在比鏡頭的焦距稍大的位置，存強光的照射下，就能在屏幕上成放大的像?！局R拓展四】放大鏡放大鏡實際上就是一個短焦距的凸透鏡(如圖所示)。當物體位于凸透鏡焦點以內(nèi)，即物距小于焦距時，對著凸透鏡觀察，就可以看到物體成正立、放大的虛像。像和物位于凸透鏡的同側(cè)。當物體越靠近凸透鏡的焦點時，所成的虛像越大。它可以將小的、眼睛不易辨清的物體“放大”，以便人們能看得更清楚。放大鏡放大的倍數(shù)一般只有幾倍，最多不過20倍，要想進一步提高放大倍數(shù)，就要用顯微鏡?！緦c練習(xí)1】用一架焦距不變的照相機，給一個人照了一張全身像，若要再給這個人照一張半身像，應(yīng)該(

)。A．使照相機的鏡頭離人遠些，并減小鏡頭到底片的距離；B．使照相機的鏡頭離人遠些，并增大鏡頭到底片的距離；C．使照相機的鏡頭離人近些，并增大鏡頭到底片的距離；D．使照相機的鏡頭離人近些，并減小鏡頭到底片的距離【答案】C?！窘馕觥康灼笮〔蛔?，從全身像到半身像，實際上是人的像變大了，根據(jù)照相機的調(diào)節(jié)方法，要想使底片上的像變大，人離鏡頭要近一些，像離鏡頭要遠一些。因此照相機鏡頭應(yīng)離人近一些，同時鏡頭往前伸，使暗箱長一些。答案：C。【對點練習(xí)2】在練習(xí)調(diào)節(jié)投影儀(如圖所示)的實踐活動中，小明通過調(diào)節(jié)，使屏幕上出現(xiàn)了清晰畫面。這時，教室后排同學(xué)要求他將屏幕上的畫面再調(diào)得大一些，為此，小明的操作應(yīng)當是：適當____(填“增大”或“減小”)投影儀與屏幕的距離，并將凸透鏡適當向_____(填“上”或“下”)移動。【答案】增大；下?！窘馕觥客队皟x的鏡頭足凸透鏡，放映時成倒立放大實像，物體離透鏡越近，所成的實像越大越遠，所以要增大投影儀到屏幕的距離相當于增大像距，將透鏡下移，相當于減小物距。答案：增大；下?！緦c練習(xí)3】小紅用同一凸透鏡先后兩次觀察同一書本上的字，看到如圖所示兩種情景。以下說法中錯誤的是（）。A．甲乙兩圖成像都是因為光的折射；B．甲圖中成的是虛像，乙圖中成的是實像；C．甲圖中書本到凸透鏡的距離比乙圖中書本到凸透鏡的距離大；D．甲圖中的成像規(guī)律可應(yīng)用于放大鏡，乙圖中的成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀【答案】C?！窘馕觥緼、圖中都是使用凸透鏡觀察物體，光透過凸透鏡會發(fā)生折射，故A正確；B、實像都是倒立的，虛像是正立的，所以甲圖中成的是虛像；乙圖中成的是實像，故B正確；C、根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，甲圖成正立、放大的虛像，物距小于焦距；乙圖成倒立、放大的實像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以甲圖中書本到凸透鏡的距離更小，故C錯誤；D、根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，甲圖中成正立放大的像，可應(yīng)用于放大鏡；乙圖中成倒立放大的實像，可應(yīng)用于投影儀，故D正確。故選C。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.畢業(yè)了，小明與全班同學(xué)用膠片照相機照了合影后，接著照一張單身像。下列說法正確的是（）。A．小明應(yīng)遠離鏡頭，同時膠片應(yīng)靠近鏡頭；B．小明應(yīng)靠近鏡頭，同時膠片應(yīng)遠離鏡頭；C．小明在相機中的像是倒立、放大的實像；D．小明在相機中的像是正立、放大的虛像【答案】B。【解析】畢業(yè)合影上的人頭小，單身像的人頭大，像變大，要減小鏡頭和同學(xué)的距離，增大鏡頭和底片的距離。故選B。2．國慶假期，公園里游人如織。有來自外地的四位游客在同一地點，分別用不同型號的甲、乙、丙、丁相機（焦距f甲＞f丙＞f?。緁乙），對同一景物﹣﹣“亭子”，各拍了一張照片，如圖A、B、C、D所示。我們可以判定：乙相機拍攝的照片是（）A． B． C． D．【答案】B。【解析】凸透鏡成像時，若物體在凸透鏡焦點以外，則物距減小，像距增大，像變大。由圖知道，乙相機的像距（底片到鏡頭的距離）最小，像最小，所以照片B是用乙拍攝的，故選B。3．下列關(guān)于虛像的說法中，正確的是（）。A．虛像是指人眼能看到，又能成在光屏上的像；B．虛像是指人眼看不到，又不能成在光屏上的像；C．虛像是指人眼能看到，但不能成在光屏上的像；D．虛像是指人眼看不到，但能夠成在光屏上的像【答案】C。【解析】實像是由實際光線會聚而成的，所以能成在光屏上；虛像不是實際光線會聚而成的，所以不能成在光屏上，但是虛像也能用眼睛看到，故只有選項C正確。故選C。4.用一個焦距為10cm的放大鏡來觀察郵票細節(jié)，放大鏡與郵票的距離應(yīng)（）。A．大于20cm B．等于10cmC．小于10cm D．在10cm與20cm之間【答案】C。【解析】根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律：當物距小于焦距時，物體通過凸透鏡成正立放大的虛像，判斷出放大鏡與郵票間的距離，選出正確的選項。放大鏡成正立放大的虛像，滿足u＜f=10cm，所以放大鏡與郵票間的距離應(yīng)是小于10cm。故選：C。5.下圖是小強用、透鏡和紙盒自制簡易“投影儀”，它能將上的畫面放大投射到白墻上。下列說法不正確的是（）。A．屏幕到透鏡的距離應(yīng)在透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間；B．白墻上呈現(xiàn)的是畫面倒立、放大的實像；C．若用不透明的硬紙板遮住透鏡的一部分，白墻上的畫面將不再完整；D．從各個角度都能清楚的看到白墻上的像，是因為白墻對照射到其上面的光產(chǎn)生漫反射【答案】C?！窘馕觥緼、根據(jù)投影儀成像的原理可知，到透鏡的距離應(yīng)大于焦距，小于二倍焦距，故A正確；B、投影儀成的像是倒立、放大的實像，故B正確；C、投若用不透明的硬紙板遮住透鏡的一部分，白墻上的畫面仍然完整，只是亮度變暗，故C錯誤；D、發(fā)生漫反射的物體可以從不同角度都能看到，因此從各個角度都能清楚的看到白墻上的像，是因為白墻對照射到其上面的光產(chǎn)生漫反射，故D正確。故選：C。6．我們經(jīng)常提到的像：（1）小孔成像；（2）平面鏡成像；（3）放大鏡成像；（4）電影銀幕上的像；（5）汽車觀后鏡中的像；（6）水面的倒影。其中屬于實像的是，屬于虛像的是；由于光的反射的是，由于光的折射的是，由于光的直線傳播的是。（填序號）【答案】（1）（4）；（2）（3）（5）（6）；（2）（5）（6）；（3）（4）；（1）?！窘馕觥浚?）小孔成像，是由光的直線傳播形成的實像；（2）平面鏡成像，是由光的反射形成的，成正立、等大的虛像；（3）放大鏡成像，是由光的折射形成的，成正立、放大的虛像；（4）電影銀幕上的像，是由光的折射形成的，成倒立、放大的實像；（5）汽車觀后鏡中的像，是由光的反射形成的，成正立、縮小的虛像；（6）水面的倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，成正立、等大的虛像；綜上可知：其中屬于實像的是（1）（4）；屬于虛像的是（2）（3）（5）（6）；由于光的反射的是（2）（5）（6）；由于光的折射的是（3）（4），由于光的直線傳播的是（1）。故答案為：（1）（4）；（2）（3）（5）（6）；（2）（5）（6）；（3）（4）；（1）。7.最近，支付寶推出了“掃二維碼，領(lǐng)紅包”的活動。用攝像頭掃描如圖所示的二維碼即可獲得紅包。攝像頭是一個（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”。攝像頭越靠近二維碼時，所成的像（選填“變大”“變小”“不變”）【答案】凸透鏡；變大。【解析】攝像頭是一個凸透鏡，是利用物距大于二倍焦距時，成倒立縮小實像的規(guī)律工作的；攝像頭越靠近二維碼時，物距減小，像距變大，則像變大。故答案為：凸透鏡；變大。8.透過滴在玻璃臺板上的水滴看過去，可以發(fā)現(xiàn)壓在臺板下報紙上的文字變大了。這是由于此時的水滴相當于一個，報紙上的文字經(jīng)過水滴折射后形成一個放大的像（填“實”或“虛”）?！敬鸢浮客雇哥R；虛?！窘馕觥克沃虚g厚邊緣薄是一個水凸透鏡。報紙上的字在水凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，字射出的光線經(jīng)水凸透鏡折射后形成正立、放大的虛像。故答案為：凸透鏡；虛。題組B能力提升練1.紅外半球攝像頭通過捕捉紅外線增強夜晚監(jiān)控效果。下列關(guān)于該攝像頭的說法正確的是（）。A．攝像頭相當于一個凹透鏡；B．攝像頭捕捉到的紅外線是紅色的光；C．被監(jiān)控的物體在攝像頭二倍焦距以外；D．攝像頭的成像特點與投影儀相同【答案】C?！窘馕觥緼CD、攝像頭相當于凸透鏡，是利用物體在凸透鏡的2倍焦距以外，成倒立、縮小實像的原理工作的，其應(yīng)用與照相機的成像原理相同，故AD錯誤，C正確，B、攝像頭捕捉到的紅外線屬于不可見光，在紅光以外，不是紅色的光，故B錯誤；故選：C。2.隨著科技的發(fā)展，我們進入了“刷臉”時代?！八⒛槨睍r人臉面對攝像頭（相當于一個凸透鏡），經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描，確認相關(guān)信息后，即可迅速完成身份認證。在系統(tǒng)拍照過程中（）。A．人臉是光源；B．人臉經(jīng)攝像頭成縮小倒立的實像；C．人臉經(jīng)攝像頭成像的原理與平面鏡相同；D．人臉應(yīng)保持在透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間【答案】B。【解析】A、人臉不會發(fā)光，故人臉不是光源，故A錯誤；B、攝像頭相當于一個凸透鏡，光通過攝像頭成倒立、縮小的實像，與照相機的成像特點相同，故B正確；C、攝像頭相當于一個凸透鏡，光經(jīng)過攝像頭成像利用的是光的折射，平面鏡成像原理是光的反射，故C錯誤；D、當u＞2f時，成倒立、縮小的實像，所以，“刷臉”時，人臉應(yīng)位于攝像頭兩倍焦距之外，故D錯誤。故選：B。3.小明同學(xué)用一個凸透鏡觀察洗手液的商標，成像情況如圖甲，若想再看到倒立、放大的像，應(yīng)將凸透鏡向移動，圖乙的成像原理可應(yīng)用于。（選填“照相機”或“放大鏡”）【答案】遠離商標的方向；照相機?！窘馕觥浚?）圖甲成正立，放大的虛像，此時u＜f，若想再看到倒立、放大的像，2f＞u＞f，增大物距，因此應(yīng)將凸透鏡向遠離商標的方向移動，（2）圖乙的成像，成倒立縮小的實像，應(yīng)用是照相機。故答案為：遠離商標的方向；照相機。4.將礦泉水瓶遺棄野外易引起山火，是因為瓶中的水相當于______，可會聚太陽光引燃干草或枯枝。隔著薄膜上的水滴看很近的字，會看到通過水滴形成的______的虛像（具體描述像的性質(zhì)）；如果想讓看到的字再變大點，應(yīng)讓水滴______（選填“靠近字、遠離字”或“面積增大”）?！敬鸢浮?1)凸透鏡；(2)正立的放大；(3)遠離字?！窘馕觥康V泉水瓶中的水，中間厚，兩邊薄，相當于一個凸透鏡。隔著薄膜上的水滴看很近的字，此時薄膜上的水滴相當于一個放大鏡，物距在一倍焦距內(nèi)，放大鏡成正立的放大的虛像，若要讓看到的字再變大點，此時應(yīng)該在一倍焦距的范圍內(nèi)增大物距，即應(yīng)讓水滴遠離字。5.如圖是張老師利用直播網(wǎng)課的情景。的鏡頭相當于______。當取景框內(nèi)只看到電子白板時，為了讓同學(xué)們同時看到兩邊黑板上板書的文字，應(yīng)該_______（選填遠離”或“靠近”）黑板，黑板上文字所成的像是______（選填“放大”或“縮小”）的像。【答案】(1)凸透鏡；(2)遠離；(3)縮小。【解析】的鏡頭相當于照相機的鏡頭，是一個凸透鏡。當取景框內(nèi)只看到電子白板時，為了讓同學(xué)們同時看到兩邊黑板上板書文字，相當于縮小物體在內(nèi)呈現(xiàn)的像，像距變小，物距變大，所以應(yīng)該遠離黑板。的成像原理和照相機類似，物距大于二倍焦距，成倒立縮小的實像，所以，黑板上文字所成的像是縮小的像。6.小明利用支付寶進行掃碼支付時，用攝像頭掃描商家的收款二維碼，攝像頭相當于一個_____（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）：攝像頭靠近二維碼時，所成的像_____（選填“變大”“變小”或“不變”）?【答案】(1)凸透鏡；(2)變大。【解析】攝像頭和照相機的鏡頭一樣，相當于一個凸透鏡。攝像頭拍攝物體，也是利用凸透鏡成實像，當攝像頭靠近二維碼時，物體到凸透鏡的距離減小，由凸透鏡成實像的規(guī)律可知，此時像距變大，所以所成的像也變大。7.如圖,用鐵絲圍成一個內(nèi)徑約4mm的圓環(huán),在清水中浸一下后取出,布滿圓環(huán)的水膜猶如透鏡,用這個水膜透鏡貼近課本上的字,看到的是正立放大的像,此像為____(實像/虛像);透過水膜透鏡看遠處的樓房樓房倒立縮小了,這種成像情況與_______(照相機/幻燈機)成像原理相同;輕輕甩去一些水(保持水膜完好),透過水膜透鏡看遠處的樓房成正立縮小的像,此時水膜透鏡相當于_______(凸透鏡/凹透鏡)【答案】虛像；照相機；凹透鏡?！窘馕觥窟@個水膜透鏡貼近課本上的字，字在這個水膜透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像；透過水膜透鏡看遠處的樓房，此時，成倒立縮小的實像，其應(yīng)用是照相機；用凹透鏡看遠處物體能成正立縮小的像，因此透過水膜透鏡看遠處的樓房成正立縮小的像，說明此時水膜透鏡相當于凹透鏡。8.甲圖為電影放映機，其成像原理如圖乙所示。為讓觀眾看到清晰的實像，應(yīng)將膠片放在距離透鏡的位置（選填序號：①一倍焦距以內(nèi)②一倍焦距到二倍焦距之間③二倍焦距以外），白色銀幕是為了所有顏色的光（選填“反射”或“吸收”）。【答案】②；反射?！窘馕觥侩娪胺庞硻C的鏡頭相當于一個凸透鏡，可以成放大的實像，則此時物距2f＞u＞f，像距v＞2f，即所成的像位于二倍焦距以外；白色銀幕是為了反射所有顏色的光，讓觀眾看到五彩的畫面。故答案為：②；反射。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·河南中考真題）圖為投影式電子白板，它利用投影機將畫面投影到屏幕上，投影機的鏡頭相當于一個凸透鏡，下列說法正確的是（）。A．投影機的鏡頭與近視眼鏡為同一種透鏡；B．光經(jīng)投影機的鏡頭成像利用的是光的折射；C．畫面經(jīng)投影機鏡頭成的是正立放大的虛像；D．屏幕上的豐富色彩由紅、白、藍三種色光混合而成【答案】B。【解析】A．投影機的鏡頭是凸透鏡，與近視眼鏡是發(fā)散透鏡，即凹透鏡，故是不同的透鏡，故A錯誤；B．光經(jīng)投影機的鏡頭成像利用的是光的折射，光經(jīng)過透鏡發(fā)生折射，故B正確；C．畫面經(jīng)投影機鏡頭成的是倒立的放大的實像，故C錯誤；D．屏幕上的豐富色彩由紅、綠、藍三種色光混合而成，故D錯誤。故選B。2．（2021·廣西南寧市）畢業(yè)照給同學(xué)們留下了美好的青春記憶。拍照時（）。A．照相機鏡頭相當于