物理八年级上册(2024)第五章 透镜及其应用第2节 生活中的透镜优秀课时作业
展开专题5.2 生活中的透镜
核心素养学习目标
1.物理观念:(1)了解凸透镜对光的会聚作用。
(2)了解凸透镜成像在生活中照相机、投影仪和放大镜的应用。
2.科学思维:学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究:利用实物模型结合生活实际探究照相机、投影仪和放大镜原理。
4.科学态度与责任:了解照相机、投影仪和放大镜在生活生产科研中的应用,培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
学习重点是透镜对三条特殊光线的作用,了解照相机、投影仪和放大镜工作原理。难点是利用凸透镜制作简易的照相机和投影仪并观察成像特点。
知识解读易错警示示
知识点1.照相机
1.照相机的成像原理
照相机的镜头相对于一个凸透镜,胶片相对于光屏,来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上,形成了倒立、缩小的像。
原理:物体到透镜的距离(物距)大于透镜二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像。
2.照相机成像的特点
(1)物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
(2)物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(或胶片)的位置到镜头的距离越近,即暗箱越短。
(3)照相机成的是倒立、缩小的像,像和物体在镜头的两侧。
3.照相机拍摄景深的调节
为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像,需要调节镜头到胶片的距离。
(1)拍摄近处景物时,镜头应向前伸,即增大胶片与镜头之间的距离;
(2)拍摄远处景物时,镜头应往后缩,即减小胶片与镜头之间的距离;
(3)若想使拍摄景物的像大一些,可以减小景物与镜头之间的距离;若想使拍摄景物的像小一些,可以增大景物与镜头之间的距离。
知识点2. 投影仪
照相机是利用凸透镜来成像的,利用照相机可以得到倒立、缩小的像。投影仪也是利用凸透镜来成像的,利用投影仪能得到倒立、放大的像。原理是:物体到透镜的距离(物距)小于二倍焦距,大于一倍焦距,成的是倒立、放大的实像。
1.投影仪的成像过程
对投影仪进行光路分析可知,来自投影片上的图案上的光经镜头(凸透镜)折射后,在屏幕上形成清晰的像。
2.投影仪的成像特点
(1)投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离;
(2)图案(文字)通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案(文字)大;
(3)像和投影片在凸透镜的两侧;
(4)图案(文字)在屏幕上所成的像是倒立、放大的像;
(5)投影片离镜头越近,像到镜头间的距离越大,屏幕上所成的像越大。
3.投影仪的调节
(1)使屏幕上的像变大的方法:减小投影片与镜头之间的距离,同时增大屏幕与镜头间的距离;
(2)使屏幕上的像变小的方法:增大投影片与镜头间的距离,同时减小屏幕与镜头间的距离。
知识点3. 放大镜
1.放大镜成像
放大镜是凸透镜,是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大,如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置,透过放大镜可以看到正立、放大的像。原理是:放大镜是凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
2.放大镜成像特点
(1)物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像;
(2)像和物体在凸透镜的同侧;
(3)在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大;
(4)若物体与放大镜的距离增大到一定程度,所成的像便消失了。
3.放大镜的使用
(1)使像变大的方法:让放大镜与物体之间的距离适当增大一些;
(2)使像显小的方法:让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。
注意!
易错点:
易错1. 实像和虚像的区别
实像:实际光线会聚而成,在像的位置能用光屏承接,在像的位置能使胶片感光,都是倒立的。
虚像:光线的反向延长线相交而成,在像的位置不变用光屏承接,在像的位置不能使胶片感光,都是正立的。
无论是实像还是虚像都能用眼睛看到。
典例精讲明确考向向
考点1. 照相机
【例题1】如图,是一张大厦的照片,关于下列说法正确的是( )
A. 照相机的镜头对光线有发散作用 B. 照相机程倒立放大的虚像
C. 水中的像是光的反射造成的 D. 在太阳下的大楼是光源
【答案】C
【解析】A.照相机的镜头是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
B.使用照相机时,物距大于二倍焦距,所以成倒立缩小的实像,故B错误;
C.水中的像是平面镜成像现象,是光的反射造成的,故C正确;
D.光源能自己发光,大楼反射太阳光,大楼自己不会发光,所以大楼不是光源,故D错误。
故选C。
考点2. 幻灯机
【例题2】甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜 的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了 所有颜色的光(选填“反射”或“吸收”)。
【答案】②;反射。
【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成放大的实像,则此时物距2f>u>f,
像距v>2f,即所成的像位于二倍焦距以外;白色银幕是为了反射所有颜色的光,让观众看
到五彩的画面。
考点3. 放大镜
【例题3】如图所示,小明通过焦距为15cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的
是( )
A. 通过凸透镜观察到的像是实像 B. 邮票到凸透镜的距离等于15cm
C. 邮票到凸透镜的距离小于15cm D. 邮票到凸透镜的距离大于30cm
【答案】C
【解析】A.通过凸透镜观察到邮票正立放大的像,说明此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故A错误,
B.邮票到凸透镜的距离即是物距,因为焦距等于15cm,当物距等于焦距时,经凸透镜折射后成平行光射出,所以不成像,故B错误;
C.通过凸透镜观察到邮票正立放大的像,说明此时物距小于一倍焦距,即是邮票到凸透镜的距离小于15cm,故C正确;
D.如果邮票到凸透镜的距离大于30cm,即是物距大于二倍焦距,应在光屏上成缩小、倒立的实像,故D错误。
故选C。
方法总结思维进阶
理解照相机、投影仪、放大镜成像特点
(1)照相机:拍照时,摄像头相当于照相机的镜头,两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的;照相机拍摄较远景物时,像比较小;拍摄较近景物时,像比较大。由此可知,远离被被拍摄景物,可以增大拍摄范围,但拍出来的景物会变小。
(2)投影仪:理解投影仪(幻灯机)的成像特点是解题的关键。投影仪(幻灯机)利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的,因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。
(3)放大镜:在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;离物体越远,所成的像越大。
课节精练达标培优
(满分100分,答题时间60分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
一、选择题(每小题8分,共56分)
1. (2023·菏泽)图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景,下列器械的工作原理与该成像方式相同的是( )。
A. 照相机B. 投影仪C. 潜望镜D. 放大镜
2. 小明同学在第二届农博会上用数码相机(可调焦距)拍摄下了同一盒新品种彩色花菜的两张照片。如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
3.近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用“自拍神器”可以( )
A.增大像距 B.增大像的大小
C.缩短景物到镜头距离D.增大取景范围
4. 为加强校园安全管理,在校内安装监控摄像机。来自物体的光经过摄像机的镜头后形成( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的实像
C.倒立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
5. 如图所示,通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景,看到的是( )
A.正立放大的虚像 B.倒立放大的实像 C.倒立缩小的实像 D.倒立缩小的虚像
6. 如图,放大镜能使我们看清邮票的细微之处。下列能用来说明其成像原理的图是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在新冠疫情防控期间,人们进入超市、车站等公共场所要用手机扫行程码。手机扫描行程码相当于用手机镜头给行程码拍照,像会呈在手机影像传感器上(相当于光屏)。下列说法中正确的是( )
A.手机上扫码的镜头其实是凹透镜;
B.手机远离行程码时影像传感器上像变大;
C.扫描时行程码应在手机镜头的二倍焦距之外;
D.手机影像传感器上成正立、缩小的虚像
二、填空题(每空3分,共24分)
1. 把一个凸透镜对准太阳光,可在凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑.若将一物体放在此凸透镜前50cm处,在凸透镜另一侧的光屏上呈现清晰倒立、缩小的 (选填:“实”或“虚”)像,生活中应用该原理制作的光学仪器是 .
2.夏天的早晨,在野外经常看到如图所示树叶上有晶莹剔透的露珠,透过露珠可以看到清晰的叶脉,则叶片上的露珠所起的作用与_______工作原理相似。它成像的性质是正立的、放大的、_______像。
3. 徐州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:___________。
4. 如图所示,投影仪的镜头相当于一个焦距为10 cm的凸透镜,当物体到镜头的距离在_____时,在屏幕上就可以看到倒立、放大的像;投影仪上有一块平面镜,它的作用是______,使像能够投射到屏幕上。
三、简答题(20分)
1.认真观察如图所示的投影仪,结合平时学习得到的有关知识,完成下列问题:
(1)投影仪上的平面镜的作用是什么?
(2)螺纹透镜的作用是什么?
(3)除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外,左右有没有颠倒呢?
(4)如何让投影片的像最清晰?
(5)要使屏幕上的像增大一些,应该怎样操作?
(6)上述操作实质是调节什么?
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