5.2 生活中的透鏡-2021-2022學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)舉一反三系列（解析版）（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(jiàn)光學(xué)儀器知識(shí)點(diǎn)一、照相機(jī)1.照相機(jī)原理：來(lái)自物體的光經(jīng)過(guò)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(guò)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(mén)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(lèi)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，所成的像越小；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吭S多照相機(jī)鏡頭到膠片的距離是可調(diào)的．某次拍攝前攝影師已經(jīng)“調(diào)好焦”，使被攝者在膠片上形成了清晰的像。如果在拍攝前被攝者移動(dòng)了位置，他和攝影者的距離變遠(yuǎn)了，為了使他在膠片上仍然成清晰的像，鏡頭與底片的距離應(yīng)（）。A．變大B．變小C．先變小后變大D．先變大后變小【答案】B?！窘馕觥空障鄼C(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡．如果在拍攝前被攝者和攝影者的距離變遠(yuǎn)了，則相當(dāng)于物距變大，被攝者的像將變小，其對(duì)應(yīng)的像距也變小，為了使他在膠片上仍然成清晰的像，鏡頭與底片的距離應(yīng)縮小，所以選項(xiàng)A、C、D都不正確；故選B?！究键c(diǎn)分析】本題主要考查對(duì)凸透鏡成像規(guī)律（物體成實(shí)像時(shí)：物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越遠(yuǎn)，像也越變大）的理解和運(yùn)用能力?！咀兪?】投影儀是教學(xué)中常用的儀器，如圖所示是投影儀的結(jié)構(gòu)圖，在水平放置的凸透鏡的正上方有一與水平面成45°角的平面鏡，右邊豎直放一屏幕，物體發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡和平面鏡后，可在屏上成一清晰的像。一教師在使用投影儀時(shí)，發(fā)現(xiàn)在屏幕上畫(huà)面太小，正確的調(diào)節(jié)方法是（）。A．減小投影儀與屏幕間的距離，下調(diào)凸透鏡，減小凸透鏡到物體間的距離；B．減小投影儀與屏幕間的距離，上調(diào)凸透鏡，增大凸透鏡到物體間的距離；C．增大投影儀與屏幕間的距離，下調(diào)凸透鏡，減小凸透鏡到物體間的距離；D．增大投影儀與屏幕間的距離，上調(diào)凸透鏡，增大凸透鏡到物體間的距離【答案】C?！窘馕觥客队皟x成倒立、放大的實(shí)像。如果要使像更大，要減小凸透鏡到透明膠片的距離，同時(shí)要增大投影儀與屏幕間的距離，這樣屏幕上才能看到更大，更清晰的像?！究键c(diǎn)分析】題目主要考察了投影儀的使用和調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)像的大小的同時(shí)，也要調(diào)節(jié)投影儀到屏幕的距離，使屏幕上呈現(xiàn)清晰的像。【變式2】現(xiàn)有5種光學(xué)元件：平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、凹透鏡、凸透鏡，把下列器材所使用的上述光學(xué)元件填入相應(yīng)的空格內(nèi)。潛望鏡：手電筒：幻燈機(jī)：放大鏡：照相機(jī)：汽車(chē)后視鏡：【答案】平面鏡；凹面鏡；凸透鏡；凸透鏡；凸透鏡；凸面鏡?！窘馕觥繚撏R用兩個(gè)平面鏡，可以改變光的傳播方向；手電筒的反光裝置相當(dāng)于凹面鏡會(huì)聚光線，使射出的光線接近于平行光；幻燈機(jī)、放大鏡、照相機(jī)主要應(yīng)用了凸透鏡。汽車(chē)后視鏡利用凸面鏡擴(kuò)大視野?！究键c(diǎn)分析】題目聯(lián)系實(shí)際，考察了平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、凹透鏡、凸透鏡這些光學(xué)元件的應(yīng)用?！咀兪?】如圖，畫(huà)出了通過(guò)投影機(jī)鏡頭發(fā)出的光線BC，F(xiàn)是透鏡的焦點(diǎn)。（1）畫(huà)出BC的入射光線AB；（2）畫(huà)出BC經(jīng)過(guò)平面鏡后到達(dá)屏幕的反射光CD。【解析】（1）因折射光線BC過(guò)焦點(diǎn)，則入射光線平行主光軸，如圖所示：（2）過(guò)入射點(diǎn)C作法線，根據(jù)反射角等于入射角即可作出入射光線CD，如圖所示：【考點(diǎn)分析】此題利用投影機(jī)鏡頭考查凸透鏡的三條特殊光線作圖和光的反射定律作圖，綜合考查了學(xué)生的作圖能力，體現(xiàn)了物理在實(shí)際生活中的應(yīng)用。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(guò)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(méi)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(méi)有實(shí)際光線會(huì)聚，出射光線的反向延長(zhǎng)線相交所成的像是虛像，虛像無(wú)法用光屏承接。人眼逆著出射光的方向看去，感覺(jué)好像是光從虛像出發(fā)出的。3.實(shí)像和虛像的區(qū)別：類(lèi)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(zhǎng)線相交而成不能用光屏承接，能被眼睛觀察【例】對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，從而加深對(duì)知識(shí)的理解，是一種重要的學(xué)習(xí)方法．以下是小洋學(xué)習(xí)了關(guān)于“小孔成像”、“平面鏡成像”和“凸透鏡成像”的知識(shí)后，總結(jié)出關(guān)于“實(shí)像”和“虛像”一些特點(diǎn)，其中錯(cuò)誤的是（）。A．虛像不可以用光屏承接；B．虛像可以是正立的，也可以是倒立的；C．既有等大實(shí)像，也有等大虛像；D．實(shí)像可以是放大的，也可以是縮小的【答案】B?！窘馕觥緼、實(shí)像可以呈現(xiàn)在光屏上，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故A正確；B、平面鏡的虛像是正立等大的；凸透鏡的虛像是正立放大的，故虛像是正立的，不可以是倒立的，故B錯(cuò)誤；C、凸透鏡成像特點(diǎn)之一：U=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，平面鏡的成像特點(diǎn)：正立、等大的虛像，故C正確；D、由凸透鏡成像規(guī)律可知，實(shí)像有放大的、縮小的、等大的，故D正確，故選B。【點(diǎn)睛】（1）實(shí)像和虛像的區(qū)別：實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚成的，虛像是實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚成的；實(shí)像可以呈現(xiàn)在光屏上，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上；（2）平面鏡的成像特點(diǎn)：正立、等大的虛像；（3）凸透鏡成像特點(diǎn)：①U＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；②U=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；③2f＞U＞f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；④U＜f時(shí)，成正立、放大的虛像?！究键c(diǎn)分析】（1）掌握平面鏡的成像特點(diǎn)和凸透鏡的成像特點(diǎn)；（2）掌握分別實(shí)像和虛像的方法?！咀兪?】關(guān)于實(shí)像和虛像，下列說(shuō)法正確的是（）。A．實(shí)像能用光屏呈接到，虛像不能；B．虛像是人的幻覺(jué)，并沒(méi)有光線進(jìn)入人眼，實(shí)像則相反；C．實(shí)像一定是由光的折射現(xiàn)象形成的，虛像一定是由光的反射現(xiàn)象形成的；D．實(shí)像有放大的也有縮小的，而虛像都是放大的【答案】A?！窘馕觥緼、是否用光屏能呈接是實(shí)像和虛像的重要區(qū)別，實(shí)像能用光屏呈接，虛像呈接不到，符合題意；B、我們能看到虛像和實(shí)像，一定有光線進(jìn)入人的眼睛，不是幻覺(jué)，不符合題意；C、光的直線傳播可以產(chǎn)生實(shí)像，光的折射可以產(chǎn)生實(shí)像，也可以產(chǎn)生虛像．不符合題意；D、實(shí)像有放大、等大、縮小，虛像有等大、縮小、放大的．不符合題意；故選A?！究键c(diǎn)分析】（1）掌握平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、凸鏡、凹鏡、小孔成像原因和成像性質(zhì)；（2）掌握實(shí)像和虛像的區(qū)別?！咀兪?】照相機(jī)是人們常用的拍照工具，下列有關(guān)照相機(jī)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．照相機(jī)的鏡頭是由凸透鏡制成的；B．遮住一半鏡頭，仍能照出完整物體的像；C．要使照出的像變大些，需要減小物距；D．照相機(jī)照出的像是正立的【答案】D?！窘馕觥緼、照相機(jī)鏡頭是凸透鏡制成的，故A正確；B、遮住一半鏡頭，其余部分仍能折射成完整的像，故B正確；C、對(duì)凸透鏡而言，物距減小，則像距增大，像也變大，故C正確；D、照相機(jī)照相時(shí)，物距應(yīng)大于凸透鏡1倍焦距，成倒立的實(shí)像，故D錯(cuò)誤；故選：D【點(diǎn)睛】解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手：①凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用U＞2f，在凸透鏡的另一側(cè)得到倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；②如果凸透鏡的口徑大，透過(guò)的光多，像就亮；口徑小，透過(guò)的光少，像就暗；③凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大?！究键c(diǎn)分析】此題綜合考查了凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，凸透鏡對(duì)光線的作用等知識(shí)點(diǎn)，屬于基礎(chǔ)題?！咀兪?】公共汽車(chē)公司為了保證人們上下車(chē)時(shí)的安全，在無(wú)人售票車(chē)上安裝了“車(chē)載監(jiān)控器”