7.2.6.3放大鏡投影儀及相機(jī)

第3課時(shí)放大鏡、投影儀及相機(jī)基礎(chǔ)聚焦1、下列光學(xué)儀器與所對(duì)應(yīng)的成像特點(diǎn)敘述正確的是（▲）A、照相機(jī)成倒立、放大的實(shí)像B、放大鏡成正立、放大的虛像C、投影儀成倒立、縮小的實(shí)像D、潛望鏡成正立、放大的實(shí)像【答案】B【解析】（1）平面鏡的成像特點(diǎn)：物像大小相等，物像到鏡面的距離相等，物像連線與鏡面垂直，成虛像。（2）凸透鏡成像的三種情況：①U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像頭；②2f＞U＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀和幻燈機(jī)；③U＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡?！痉治觥空莆胀雇哥R成像的三種情況和應(yīng)用是解答此題的關(guān)鍵?！驹斀狻緼、照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的性質(zhì)工作的，不符合題意；B、投影儀是利用凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的性質(zhì)工作的，符合題意；C、放大鏡是利用凸透鏡成正立、放大的虛像的性質(zhì)工作的，不符合題意；D、平面鏡成正立、等大的虛像,不符合題意；故選B。2、如圖所示,是小科通過透鏡看到墻上的“物理世界”的“理世”二字,關(guān)于這一現(xiàn)象的描述,下列說法正確的是（▲）A、該透鏡是一個(gè)凹透鏡B、“理世”的像是一個(gè)倒立、縮小的虛像C、“理世”的像是由于光的反射形成的D、讓透鏡靠近墻一些,“理世”會(huì)變大【答案】D【解析】2f＞u＞f,凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大?！痉治觥勘绢}考查凸透鏡成像的規(guī)律應(yīng)用，要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距之間的關(guān)系?！驹斀狻坑蓤D可知，“理世”二字是倒立、放大的實(shí)像，這說明該透鏡為凸透鏡，是凸透鏡成像，其原理是光的折射現(xiàn)象；讓透鏡靠近墻一些，物距變小，像距變大，像變大，所以“理世”會(huì)變大，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。3、圓柱形玻璃杯后緊貼著杯子的白紙上有一水平方向的箭頭,如圖所示。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高過箭頭位置,透過玻璃杯看紙上的“箭頭”,下列圖中最合理的是（▲）ABCD【答案】A【解析】放大鏡的原理是物體在凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi)成正立、放大的虛像?！痉治觥看祟}主要考查了放大鏡的原理，注意對(duì)正立的像的理解。【詳解】注水的圓柱形玻璃杯相當(dāng)于凸透鏡，玻璃杯后白紙上的水平箭頭為物體；放大鏡成的是正立放大的虛像，則箭頭的方向不改變、箭頭變長(zhǎng)了，由圖可知，A符合題意。故選：A。4、為了加強(qiáng)新冠疫情防控,公共場(chǎng)所實(shí)行掃碼出入制度。二維碼通過攝像頭成像在感光晶片上,后被內(nèi)的軟件識(shí)別。下列說法正確的是（▲）A、利用了凹透鏡成像的原理B、二準(zhǔn)碼在感光晶片上成倒立、縮小的虛像C、此出入碼是光源D、二維碼在感光晶片上成實(shí)像【答案】D【解析】攝像頭的鏡頭是凸透鏡，其是利用物體在2倍焦距以外，像成在另一側(cè)的1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立縮小實(shí)像的原理制作的。自身能發(fā)光的物體是光源?！痉治觥看祟}考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，關(guān)鍵要明確凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大的規(guī)律?！驹斀狻康臄z像頭相當(dāng)于凸透鏡，感光晶片相當(dāng)于光屏，掃二維碼時(shí)，物距大于2倍焦距，則在感光晶片上成倒立、縮小的實(shí)像；二維碼自身不能發(fā)光，不是光源；故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。5、“自拍桿”給旅行者帶來了方便。如圖所示,與直接拿自拍相比,利用自拍桿可以（▲）A、增大像距B、增大取景范圍C、增大人像的大小D、縮短景物到鏡頭的距離【答案】B【解析】“自拍桿”是利用凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像工作的，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像越小?！痉治觥看祟}主要考查了有關(guān)凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用。一定要熟練掌握規(guī)律的內(nèi)容，特別是成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系?！驹斀狻客雇哥R成實(shí)像時(shí)，物距越大，像距越小，像越小；“自拍桿”與直接拿自拍相比，利用自拍桿可以增大物距，減小像距，減小人像的大小，從而增大取景范圍，取得更好的拍攝效果，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。6、在運(yùn)動(dòng)會(huì)上,小宇使用無人機(jī)進(jìn)行拍攝,下列說法正確的是（▲）A、無人機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透銳,成倒立，放大的實(shí)像B、無人機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡,成倒立,縮小的實(shí)像C、要拍運(yùn)動(dòng)大會(huì)全景,需控制無人機(jī)上升,所成的像變小D、要拍運(yùn)動(dòng)員近景,需控制無人機(jī)上升,所成的像變大【答案】C【解析】掌握凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用：u＞2f,成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)。2f＞u＞f,成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀。u＜f,成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡。凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變大，像距變小，像變小?！痉治觥看祟}主要考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，關(guān)鍵是記熟成像規(guī)律并能做到舉一反三。同時(shí)考查了平面鏡成像的特點(diǎn)，比較簡(jiǎn)單，屬于基礎(chǔ)知識(shí)?！驹斀狻緼B、無人機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，其成像原理與照相機(jī)是相同的，成倒立縮小的實(shí)像，故AB錯(cuò)誤；C、要拍全景，即像變小，由凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律可知，像距應(yīng)變小，物距應(yīng)變大，所以需控制無人機(jī)上升，故C正確；D、要拍近景，即像變大，則像距應(yīng)變大，物距應(yīng)減小，所以需控制無人機(jī)下降，故D錯(cuò)誤。故選：C。7、如圖所示,燭焰在光屏上剛好成清晰的像,則該像為▲(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。凸透鏡不動(dòng),將蠟燭移至40cm刻度處,在光屏一側(cè)通過透鏡可以觀察到正立、放大的▲像,這個(gè)成像規(guī)律可以說明▲(選填“放大鏡”“幻燈機(jī)”或“照相機(jī)”)的原理。【答案】等大；虛；放大鏡【解析】當(dāng)物距等于像距時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；此時(shí)物距等于二倍焦距；物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像，其應(yīng)用是放大鏡?！痉治觥勘绢}考查了凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題?！驹斀狻坑蓤D可知，此時(shí)的u=υ=30.0cm,凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像；此時(shí)的u=υ=2f=30.0cm,所以f=15.0cm；將蠟燭移至40cm刻度處，物距小于焦距，在光屏一側(cè)通過透鏡可以觀察到正立、放大的虛像，這個(gè)成像規(guī)律可以說明放大鏡的原理。故答案為：等大；虛；放大鏡。8、中央電視臺(tái)自主研發(fā)了一款特種攝像設(shè)備“獵豹”,專門用于2022年北京冬奧會(huì)速度滑冰賽事的轉(zhuǎn)播工作。這種設(shè)備的鏡頭相當(dāng)于▲透鏡,可跟蹤拍攝運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)▲(選填“正立”或“倒立”)縮小的實(shí)像。攝像機(jī)鏡頭具有自動(dòng)變焦功能,要想使被拍攝運(yùn)動(dòng)員的像更大一些,鏡頭焦距應(yīng)▲(選填“變大”或“變小”)?！敬鸢浮客?；倒立；變大【解析】攝像機(jī)是根據(jù)物距大于2倍焦距時(shí)成倒立、縮小實(shí)像的原理制成。凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距變大，像變大?！痉治觥勘绢}考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題?！驹斀狻繑z像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于是一個(gè)凸透鏡，成倒立、縮小的實(shí)像；要想使被拍攝運(yùn)動(dòng)員的像更大一些，像距更大，則應(yīng)使鏡頭焦距變大。故答案為：凸；倒立；變大。思維拓展9、如圖所示是電影放映機(jī)的成像原理圖,下列有關(guān)它的一些說法中正確的是（▲）A、電影放映機(jī)中影片到鏡頭的距離應(yīng)該在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)B、在屏幕上所成的像相對(duì)于物體是正立的虛像C、人們能從不同角度看到屏幕上的影片,是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射D、要使屏幕上的像大一些,鏡頭應(yīng)后縮(向左),同時(shí)拉大鏡頭與屏幕的距離【答案】D【解析】凸透鏡成像中，當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；反射分鏡面反射和漫反射，平行光線入射到平而光滑反射面上，反射光線還是平行射出，這種反射是鏡面反射；平行光線入射到粗糙的反射面上，反射光線射向四面八方，這種反射是漫反射；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，據(jù)此解答?！痉治觥俊驹斀狻緼、影片距鏡頭的距離盡管很近，但應(yīng)在一倍焦距和二倍焦距之間，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、電影放映機(jī)利用了凸透鏡成像的原理制成的，利用了2f＞u＞f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、銀幕是凹凸不平的，平行光線入射到粗糙的銀幕上，反射光線射向四面八方，進(jìn)入不同方向的人的眼睛，不同方向的人們都能看到，因此光在銀幕上發(fā)生漫反射，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、因凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，實(shí)像變大，所以，若要使屏幕上的像大一些，幻燈機(jī)的鏡頭應(yīng)離物體近一些，同時(shí)使鏡頭與屏幕的距離遠(yuǎn)一些，故本選項(xiàng)正確。故選D。10、如圖所示,融融同學(xué)發(fā)現(xiàn)在塑料袋中裝水后,透過其觀察遠(yuǎn)處的景物,景物可以成縮小的像,之后他又利用這個(gè)水透鏡做了一些實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是（▲）A、圖中看到的像與投影儀成像原理相同B、他拿著水透鏡遠(yuǎn)離景物,景物所成像變大C、他把自己的手放在水透鏡后可以看到一個(gè)正立放大的實(shí)像D、他想讓遠(yuǎn)處景物所成像更小,于是往塑料袋中加了一部分水【答案】D【解析】（1）物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變大，像距變小，像變??；（3）物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像；（4）往塑料袋中加水，水透鏡的焦距會(huì)變小?！痉治觥勘绢}考查了凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題?！驹斀狻緼、在塑料袋中裝水后，水相當(dāng)于是一個(gè)凸透鏡，透過其觀察遠(yuǎn)處的景物可以成縮小的像，與照相機(jī)的成像原理相同，故A錯(cuò)誤；B、他拿著水透鏡遠(yuǎn)離景物，物距變大，像距變小，像變小，故B錯(cuò)誤；C、他把自己的手放在水透鏡后，物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像，故C錯(cuò)誤；D、他想讓遠(yuǎn)處景物所成像更小，可以減小焦距，往塑料袋中加了一部分水，水的厚度變大，焦距變小，故D正確。故選D。11、同學(xué)們?cè)谂募w照時(shí),照相機(jī)鏡頭上正停著一只蒼蠅,則拍出來的照片（▲）A、會(huì)有一只正立、放大的蒼蠅B、不會(huì)出現(xiàn)蒼蠅,但有一個(gè)大黑點(diǎn)C、不會(huì)出現(xiàn)蒼蠅,但比正常情況下暗一些D、會(huì)有一只倒立、放大的蒼蠅【答案】C【解析】照相機(jī)鏡頭是凸透鏡，照相機(jī)工作的原理是凸透鏡能成倒立縮小的實(shí)像，鏡頭的作用是使光透過時(shí)，發(fā)生折射，只有2倍焦距以外的物體才能在照片上成像?！痉治觥看祟}屬于易錯(cuò)題，很多同學(xué)以為，像上會(huì)有蒼蠅的像，這是對(duì)其成像的光路圖不清楚造成的。應(yīng)該是像的形狀不變，但亮度變暗，因?yàn)橥高^的光在減少?！驹斀狻空障鄼C(jī)是利用凸透鏡在物距大于二倍焦距時(shí)的成像情況工作的。其成像性質(zhì)是倒立縮小的實(shí)像。當(dāng)蒼蠅停在鏡頭上，蒼蠅位于凸透鏡焦距以內(nèi)，成的是虛像，光屏接收不到。所以這張照片上沒有蒼蠅的像，但由于蒼蠅擋住了一部分光線，使透過凸透鏡的光線減少，故照片會(huì)變得稍暗一些。故選C。12、在信息化時(shí)代,相機(jī)和都是常用的圖像采集設(shè)備。甲乙(1)如圖甲所示,用拍照時(shí),在芯片上所成的像是倒立、縮小的實(shí)像。鏡頭靠近人時(shí),此時(shí)像會(huì)▲(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)鏡頭。用相機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體時(shí),通過伸縮鏡頭,使像清晰地成在芯片上,這個(gè)操作過程便是“調(diào)焦”,如圖乙所示。(2)小敏發(fā)現(xiàn)不能“調(diào)焦”但成像也基本清晰,她將拿到哥哥工作的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室去探究,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷鏡頭的焦距大約為▲(填字母)。實(shí)驗(yàn)1234567物距(cm)10.005.002.001.000.500.100.05像距(cm)0.5000.5010.5020.5030.5050.5260.556A、5mB、0.5mC、0.05mD、0.005m(3)請(qǐng)分析,拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因：▲。【答案】（1）遠(yuǎn)離；（2）D；（3）鏡頭的焦距小，物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大?！窘馕觥浚?）u＞2f,凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)，凸透鏡成實(shí)像時(shí)遵循物近像遠(yuǎn)像變大的規(guī)律。（2）根據(jù)凸透鏡成像的原理：當(dāng)物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像，以及其應(yīng)用來解答此題。（3）因?yàn)檫@種照相機(jī)的焦距小，物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，這樣遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大，所以不用“調(diào)焦”?！痉治觥客雇哥R成像的三種情況和應(yīng)用是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握?！驹斀狻浚?）照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，凸透鏡成像時(shí)，u＞2f,成倒立、縮小的實(shí)像；鏡頭靠近人時(shí)，物距變小，像距變大，像會(huì)遠(yuǎn)離透鏡，像要變大。（2）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距u＞0.50m時(shí)，像距υ保持在0.5cm=0.005m左右，根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)可知，當(dāng)物距遠(yuǎn)大于2倍焦距時(shí)，像距就越接近焦距，即鏡頭的焦距約為0.005m,故選D。（3）因?yàn)檫@種鏡頭的焦距小，物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大，所以不需要“調(diào)焦”。故答案為：（1）遠(yuǎn)離；（2）D；（3）鏡頭的焦距小，物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大。創(chuàng)新應(yīng)用13、航天員王亞平在天宮課堂上展示了一個(gè)中間充有氣泡的水球(如圖甲所示),圖乙是該水球的示意圖。透過這個(gè)水球我們可以看到“一正一倒”兩個(gè)縮小的像,關(guān)于這兩個(gè)像的成因,下列說法正確的是（▲）甲乙A、正立的像是通過水球外側(cè)部分形成的B、倒立的像是通過水球中間部分形成的C、無論正立的像還是倒立的像,都是通過中間部分形成的D、無論正立的像還是倒立的像,都是由于光的折射形成的【答案】D【解析】物距大于二倍焦