5.2生活中的透鏡-2023-2024學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)舉一反三（人教版）

5.2生活中的透鏡（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道照相機(jī)的成像原理及構(gòu)造；2.知道投影儀的成像原理及構(gòu)造；3.理解放大鏡的原理及其在生活中的應(yīng)用；4.理解實(shí)像和虛像的特征，能區(qū)分實(shí)像和虛像；5.掌握照相機(jī)和投影儀在使用中的調(diào)節(jié)。要點(diǎn)一生活中常見的光學(xué)儀器知識(shí)點(diǎn)一、照相機(jī)1.照相機(jī)原理：來自物體的光經(jīng)過照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠卷上，形成被照物體的像。膠卷上涂著一層對(duì)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。2.構(gòu)造：鏡頭（凸透鏡）、膠片、調(diào)焦環(huán)、光圈環(huán)、快門等幾部分組成。3.成像特點(diǎn)：（1）照相機(jī)成縮小、倒立的實(shí)像；（2）像距小于物距；（3）像與物體位于凸透鏡的兩側(cè)。要點(diǎn)詮釋：1.物體離照相機(jī)鏡頭的距離（物距）大于底片離照相機(jī)的距離（像距）。2.物體離照相機(jī)鏡頭越遠(yuǎn)，物體在膠卷上所成的像越小，像的位置（底片或膠片到鏡頭的距離）越近。知識(shí)點(diǎn)二、幻燈機(jī)和投影儀1.成像原理及示意圖：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，成倒立、放大、實(shí)像。2.構(gòu)造：凹面鏡、光源、螺紋透鏡、凸透鏡、平面鏡。要點(diǎn)詮釋：1.幻燈機(jī)和投影儀的調(diào)節(jié)：（1）透明膠片到鏡頭的距離（物距）小于鏡頭到屏幕的距離（像距）；（2）透明膠片離鏡頭越近時(shí)，屏幕上所成的像越大，像到鏡頭的距離越大。所以要想讓屏幕上的像大一些，向下調(diào)凸透鏡，減小凸透鏡到物體的距離，增大投影儀到光屏的距離。（3）幻燈機(jī)（投影儀）成的像上下顛倒，左右相反。如下圖：2.幻燈機(jī)和投影儀的構(gòu)造及作用：類別構(gòu)造作用幻燈機(jī)凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像聚光鏡加強(qiáng)照到幻燈片上的光凹面鏡反射會(huì)聚光線，照亮透明膠片光屏承接像投影儀凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像螺紋透鏡會(huì)聚光線，照亮透明膠片平面鏡改變光路凹面鏡反射會(huì)聚光線，照亮透明膠片光屏承接像知識(shí)點(diǎn)三、放大鏡1.成像原理：放大鏡（凸透鏡）成正立、放大的虛像。2.成像規(guī)律：（1）像與物體位于凸透鏡的同側(cè)；（2）放大鏡離被觀察的物體越近，所成的像越??；放大鏡離物體越遠(yuǎn)，所成的像越大；（3）如果放大鏡與物體的距離大到一定程度，所成的放大的虛像便消失了?！纠浚?023·龍東）關(guān)于透鏡的應(yīng)用，下列說法不正確的是（）。A.遠(yuǎn)視眼鏡利用了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用；B.照相時(shí)景物成像在鏡頭的二倍焦距之外；C.投影儀中的投影片要放在鏡頭的二倍焦距之外；D.用放大鏡觀察螞蟻時(shí)，螞蟻越靠近放大鏡成的像越小【答案】BC?！窘馕觥緼．遠(yuǎn)視眼將像成在視網(wǎng)膜之后，遠(yuǎn)視眼鏡利用了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，可使光提前會(huì)聚，故A正確，不符合題意；B．照相機(jī)是利用物距大于二倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，所以照相時(shí)，景物在鏡頭二倍焦距以外，像成在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．投影儀是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，所以投影儀中的投影片應(yīng)放在鏡頭的一倍焦距和二倍焦距之間，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．用放大鏡觀察螞蟻時(shí)，螞蟻靠近放大鏡時(shí)物距變小，像距變小，所成的像也變小，故D正確，不符合題意。故選BC?！咀兪?】（2023·恩施）幻燈機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)（）。A.凸鏡 B.凹透鏡 C.凸透鏡 D.凹鏡【答案】C?！窘馕觥炕脽魴C(jī)是利用凸透鏡成倒立放大的實(shí)像的原理制成的，所以它的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！咀兪?】（2023·常德）下列關(guān)于凸透鏡應(yīng)用的說法中，正確的是（）。A.近視眼需要配戴凸透鏡來矯正；B.望遠(yuǎn)鏡中物鏡的作用相當(dāng)于放大鏡；C.用掃描二維碼時(shí)，應(yīng)使二維碼位于鏡頭一倍焦距之內(nèi)；D.當(dāng)投影儀的鏡頭靠近投影片時(shí)，投影儀成的像將變大【答案】D。【解析】A．近視眼觀察遠(yuǎn)處物體時(shí)，像成在視網(wǎng)膜的前方，為使光線延遲會(huì)聚，應(yīng)佩戴具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正，故A錯(cuò)誤；B．望遠(yuǎn)鏡中物鏡成倒立、縮小的實(shí)像，相當(dāng)于照相機(jī)，故B錯(cuò)誤；C．?dāng)z像頭是利用物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像的規(guī)律工作的，因此，用掃描二維碼時(shí)，應(yīng)使二維碼位于鏡頭的兩倍焦距以外，故C錯(cuò)誤；D．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，要使投影儀成像變大，應(yīng)減小物距，增大像距，所以，應(yīng)使投影儀遠(yuǎn)離屏幕（增大像距），同時(shí)使鏡頭靠近投影片（減小物距），故D正確。故選D。【變式3】（2023·南通）運(yùn)載火箭搭載神舟十六號(hào)飛船騰空而起，它在地面攝像機(jī)中所成的像是（）。A.實(shí)像，像變大 B.實(shí)像，像變小 C.虛像，像變大 D.虛像，像變小【答案】B?！窘馕觥繑z像機(jī)與照相機(jī)成像原理相同，都成成倒立、縮小的實(shí)像；在騰空而起的過程中，物距變大，根據(jù)“成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小”可知，像變小，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。要點(diǎn)二實(shí)像和虛像知識(shí)點(diǎn)四、實(shí)像和虛像1.實(shí)像：照相機(jī)和投影儀所成的像，是光通過凸透鏡射出后會(huì)聚形成的，如果把感光膠片放在適度的位置，能記錄下所成的像。這種像叫做實(shí)像。2.虛像：沒有實(shí)際光線會(huì)聚，只是人眼逆著出射光的方向看去，感到光是從虛像處發(fā)出。3.物距：物體和透鏡之間的距離叫物距。4.像距：像和透鏡之間的距離叫像距。要點(diǎn)詮釋：1.實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而成的，可以用光屏承接。2.沒有實(shí)際光線會(huì)聚，出射光線的反向延長線相交所成的像是虛像，虛像無法用光屏承接。人眼逆著出射光的方向看去，感覺好像是光從虛像出發(fā)出的。3.實(shí)像和虛像的區(qū)別：類別定義表現(xiàn)實(shí)例實(shí)像實(shí)際光線會(huì)聚而成能用光屏承接，能被眼睛觀察虛像反射（或折射）光線的反向延長線相交而成不能用光屏承接，能被眼睛觀察【例】（2023·益陽）點(diǎn)燃蠟燭，燭焰通過焦距為20cm的凸透鏡甲成縮小的像?，F(xiàn)用焦距為10cm的凸透鏡乙替代透鏡甲，且保持燭焰和透鏡的位置不變，燭焰通過凸透鏡乙所成的像是（）。A.縮小的實(shí)像 B.放大的虛像C.倒立的虛像 D.正立的實(shí)像【答案】A?！窘馕觥奎c(diǎn)燃蠟燭，燭焰通過焦距為20cm的凸透鏡甲成縮小的像，說明物距大于二位焦距；現(xiàn)用焦距為10cm的凸透鏡乙替代透鏡甲，且保持燭焰和透鏡的位置不變，物距仍大于二焦距，燭焰通過凸透鏡乙所成的像是倒立縮小的實(shí)像，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！咀兪?】（2023·鄂州）如圖所示，透過手表表盤上光滑透明凸起部分，能清楚地讀出日期信息，光滑透明凸起部分相當(dāng)于________，觀看到的是日期數(shù)字________（選填寫“實(shí)”或“虛”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小與小明本人相比________（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮竣偻雇哥R；②.虛；③.不變?！窘馕觥縖1][2]透明凸起部分中間比邊緣厚是凸透鏡，其作用相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，手表數(shù)字在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，則成正立、放大的虛像。[3]手表的背面打磨得非常光滑，相當(dāng)于平面鏡，能清晰地照出小明像，由平面鏡成像的特點(diǎn)可知，所成的像與小明本人大小相同?！咀兪?】（2023·赤峰）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的風(fēng)景，看到的是（）。A.正立放大的虛像 B.倒立放大的實(shí)像C.倒立縮小的實(shí)像 D.倒立縮小的虛像【答案】C。【解析】窗外遠(yuǎn)處的風(fēng)景相當(dāng)于物體，到透鏡的距離大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。【變式3】（2023·上海市）放大鏡是生活中常見的凸透鏡：（1）成虛像時(shí)，物距和像距的大小關(guān)系為：__________________；（2）成虛像時(shí)，物距越大，像距越大，像__________________；（3）物體在物距L1時(shí)，成虛像，物體在物距L2時(shí)，成實(shí)像，請(qǐng)比較L1、L2的大小關(guān)系并說明理由：________。【答案】①.物距小于像距；②.越大；③.見解析?！窘馕觥浚?）[1]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像，且此時(shí)物體離放大鏡越遠(yuǎn)，像離放大鏡越遠(yuǎn)，像變大，像距大于物距。放大鏡成虛像時(shí)，物距和像距的大小關(guān)系為：物距小于像距。（2）[2]根