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生活中的透镜〔基础〕
责编：冯保国

【学习目标】
1.知道照相机的成像原理及构造；
2.知道投影仪的成像原理及构造；
3.理解放大镜的原理及其在生活中的应用；
4.理解实像和虚像的特征，能区分实像和虚像；
5.掌握照相机和投影仪在使用中的调节。
【要点梳理】
要点一、照相机
1、【高清课堂《透镜、生活中的透镜》】照相机原理：来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。

2、构造：镜头〔凸透镜〕、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。

3、成像特点：
〔1〕照相机成缩小、倒立的实像；
〔2〕像距小于物距；
〔3〕像与物体位于凸透镜的两侧。
要点诠释：
1、物体离照相机镜头的距离〔物距〕大于底片离照相机的距离〔像距〕。
2、物体离照相机镜头越远，物体在胶卷上所成的像越小，像的位置〔底片或胶片到镜头的距离〕越近。

要点二、幻灯机和投影仪
1、成像原理及示意图：镜头相当于凸透镜，成倒立、放大、实像。

2、构造：凹面镜、光源、螺纹透镜、凸透镜、平面镜。
要点诠释：
1、幻灯机和投影仪的调节：
〔1〕透明胶片到镜头的距离〔物距〕小于镜头到屏幕的距离〔像距〕；
〔2〕透明胶片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大。所以要想让屏幕上的像大一些，向下调凸透镜，减小凸透镜到物体的距离，增大投影仪到光屏的距离。
〔3〕幻灯机〔投影仪〕成的像上下颠倒，左右相反。如以下图：

2、幻灯机和投影仪的构造及作用：
类别
构造
作用
幻灯机
凸透镜
成倒立、放大的实像
聚光镜
加强照到幻灯片上的光
凹面镜
反射会聚光线，照亮透明胶片
光屏
承接像
投影仪
凸透镜
成倒立、放大的实像
螺纹透镜
会聚光线，照亮透明胶片
平面镜
改变光路
凹面镜
反射会聚光线，照亮透明胶片
光屏
承接像
要点三、放大镜
1、 成像原理：放大镜〔凸透镜〕成正立、放大的虚像。

2、成像规律：
〔1〕像与物体位于凸透镜的同侧；
〔2〕放大镜离被观察的物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大；
〔3〕如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的放大的虚像便消失了。
要点四、实像和虚像
1、实像：照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚形成的，如果把感光胶片放在适度的位置，能记录下所成的像。这种像叫做实像。
2、虚像：没有实际光线会聚，只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像处发出。
3、物距：物体和透镜之间的距离叫物距。
4、像距：像和透镜之间的距离叫像距。
要点诠释：
1、实像是实际光线会聚而成的，可以用光屏承接。
2、没有实际光线会聚，出射光线的反向延长线相交所成的像是虚像，虚像无法用光屏承接。人眼逆着出射光的方向看去，感觉好像是光从虚像出发出的。
3、实像和虚像的区别：
类别
定义
表现
实例
实像
实际光线会聚而成
能用光屏承接，能被眼睛观察

虚像
反射〔或折射〕光线的反向延长线相交而成
不能用光屏承接，能被眼睛观察

【典型例题】
类型一、照相机
1.〔•集美区模拟〕许多照相机镜头到胶片的距离是可调的．某次拍摄前摄影师已经“调好焦〞，使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置他和摄影者的距离变远了，为了使他在胶片上仍然成清晰的像，镜头与底片的距离应〔　　〕
A．变大
B．变小
C．先变小后变大
D．先变大后变小
【答案】B
【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜．如果在拍摄前被摄者和摄影者的距离变远了，那么相当于物距变大，被摄者的像将变小，其对应的像距也变小，为了使他在胶片上仍然成清晰的像，镜头与底片的距离应缩小，所以选项A、C、D都不正确；应选B。
【总结升华】此题主要考查对凸透镜成像规律〔物体成实像时：物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像也越变大〕的理解和运用能力。
举一反三：
【变式】照相机的镜头相当于 镜，它形成的是 、 、 像。照相时，假设想使照片上的人大一些，照相机应该离被照的人 些。同时调节镜头，将镜头与底片间的距离调 些。
【答案】凸透；倒立；缩小；实；近；远
类型二、投影仪
2. 投影仪是教学中常用的仪器，如下图是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕，物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像。一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上画面太小，正确的调节方法是〔　　〕
A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离
B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离
C．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离
D．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离

【答案】C
【解析】投影仪成倒立、放大的实像。如果要使像更大，要减小凸透镜到透明胶片的距离，同时要增大投影仪与屏幕间的距离，这样屏幕上才能看到更大，更清晰的像。
【总结升华】题目主要考察了投影仪的使用和调节。调节像的大小的同时，也要调节投影仪到屏幕的距离，使屏幕上呈现清晰的像。
举一反三：
【变式】如下图，投影仪是教学中常用的设备，下面关于投影仪的表达中不正确的选项是〔　　〕
A．平面镜的作用是改变光的传播方向 B．屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
C．物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像 D．假设使屏幕上的像变大，应使镜头靠近投影片

【答案】C

类型三、实像和虚像
3.〔2016春•大丰市校级月考〕对学习过的知识进行归纳总结，从而加深对知识的理解，是一种重要的学习方法．以下是小洋学习了关于“小孔成像〞、“平面镜成像〞和“凸透镜成像〞的知识后，总结出关于“实像〞和“虚像〞一些特点，其中错误的选项是〔　　〕
A．虚像不可以用光屏承接
B．虚像可以是正立的，也可以是倒立的
C．既有等大实像，也有等大虚像
D．实像可以是放大的，也可以是缩小的

【思路点拨】〔1〕实像和虚像的区别：实像是实际光线会聚成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚成的；实像可以呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上；〔2〕平面镜的成像特点：正立、等大的虚像；
〔3〕凸透镜成像特点：①U＞2f时，成倒立、缩小的实像；②U=2f时，成倒立、等大的实像；③2f＞U＞f时，成倒立、放大的实像；④U＜f时，成正立、放大的虚像。
【答案】B
【解析】A、实像可以呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上，故A正确；B、平面镜的虚像是正立等大的；凸透镜的虚像是正立放大的，故虚像是正立的，不可以是倒立的，故B错误；C、凸透镜成像特点之一：U=2f时，成倒立、等大的实像，平面镜的成像特点：正立、等大的虚像，故C正确；D、由凸透镜成像规律可知，实像有放大的、缩小的、等大的，故D正确，应选B。
【总结升华】〔1〕掌握平面镜的成像特点和凸透镜的成像特点；〔2〕掌握分别实像和虚像的方法。
举一反三：
【变式】〔•南通一模〕以下事例中，能看到物体实像的是〔　　〕
A．在岸边看到水中游动的鱼
B．在电影院看到银幕上的画面
C．通过放大镜看报纸上的字
D．在水中通过潜望镜看到水面上的景物

【答案】B

类型四、综合应用
4. 【高清课堂《透镜、生活中的透镜》例2】 现有5种光学元件：平面镜、凹面镜、凸面镜、凹透镜、凸透镜，把以下器材所使用的上述光学元件填入相应的空格内。
潜望镜： 手电筒：
幻灯机： 放大镜：
照相机： 汽车后视镜：
【答案】平面镜；凹面镜；凸透镜；凸透镜；凸透镜；凸面镜
【解析】潜望镜用两个平面镜，可以改变光的传播方向；手电筒的反光装置相当于凹面镜会聚光线，使射出的光线接近于平行光；幻灯机、放大镜、照相机主要应用了凸透镜。汽车后视镜利用凸面镜扩大视野。
【总结升华】题目联系实际，考察了平面镜、凹面镜、凸面镜、凹透镜、凸透镜这些光学元件的应用。
举一反三：
【变式】现有如下光学元件：〔a〕平面镜，〔b〕凸面镜，〔c〕凹面镜，〔d〕凸透镜，〔e〕凹透镜。在以下光学仪器或用具中用到了哪种器件？请把相应的字母填入空格。自制潜望镜用 太阳灶用
老花镜用 汽车观后镜用 近视镜用 耳科大夫的额镜用
【答案】〔a〕；〔c〕；〔d〕；〔b〕；〔e〕；〔c〕