生活中的透镜
知识点一、照相机
1、问题探究:照相机的成像原理
探究过程:如图所示,制作一个模型照相机,纸筒A的一端嵌上一凸透镜,纸
筒B的一端蒙上了一层半透明纸,相当于照相胶片。
将A端朝向明亮的室外,眼睛
观察半透明纸,适当调节B筒在A筒中的深度,将在半透明纸上得到室外景物的清
晰、倒立的像。
探究归纳:照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏,来自物体的光
经过透镜后会聚在照相机暗箱内的胶片上,形成一个倒立、缩小的像。
如图所示。
2、照相机的构造
镜头:一般由几个透镜组成,相当于一个凸透镜。
胶片:相当于光屏,机壳相当于暗室,胶片以透明塑料为基片,上面涂
有感光材料。
调焦环:可以调节镜头的胶片的距离,在胶片上形成清晰地像。
光圈环:控制从镜头射入光线的多少,光圈上标的数字越小光圈越大,进入镜头的光线就越多。
快门:可以控制曝光时间,数字表示时间秒的倒数。
数码相机用一种电荷耦合器件代提胶片,这种电荷耦合器件能把光信号转换成电信号,从而更方便地记录物体的像。
3、照相机的使用
为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰地像,需要旋转镜头上的调焦环,调节镜头到胶片的距离。
拍摄近处景物时,镜头往前伸,离胶片远一些;拍摄远处景物时,镜头往后缩,离胶片近一些。
调焦环上刻着数字,表示拍摄的景物到镜头的距离。
4、照相机成像的特点
在使用照相机摄影(照相)时,具有以下特点:
①物体离照相机镜头的距离(物距)大于胶片离镜头的距离(像距);②物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(底片或胶片)的位置到镜头的距离越近,暗箱越短。
③照相机所成的像比物体小。
④像和物体在镜头(凸透镜)两侧。
⑤物体在胶片上成的是倒立、缩小的实像。
注意:“缩小的像”与“像变小”两种情况含义不同,“缩小的像”是指物体所成的像的大小与物体大小相比较,像比物体小。
而“像变小”是指物体后一次成的像比前一次成的像小,是通过比较前后两次像的大小而得出的。
知识点二、投影仪
1、问题探究:投影仪的成像原理
投影仪能将较小的物体放大,让我们在屏幕上看到更清晰的像。
现在会议室、教师用的投影仪,通常与电脑相连,电脑上的字或图被放大的原理与老师投影仪类似。
投影仪是通过什么光学器具成像的,又是如何成像的。
探究过程:如图所示,将投影片倒立放置在投影仪的载物台上,调节镜
头,在屏幕上得到投影片上图案清晰地像;若将平面镜取下,则在天花板上
得到投影片上图案清晰地像。
对投影仪进行光路分析可知,来自投影片上图案的光先经镜头(凸透镜)
折射,再经平面镜反射就能在竖直屏幕上形成清晰的像,平面镜的作用是改
变光的传播方向,使射向天花板的光能在竖直屏幕上成像。
注意:像的倒立与正立的辨析
正立与倒立是指像与物体的关系,以物体的状态为标准,若像的状态与物体的状态一致,则说像是正立的;若颠倒则说像是倒立的。
像的“倒立”指像的上下位置与物体的上下位置颠倒,还要注意凸透镜成倒立的像时,像与物体的左右也是颠倒的。
2、投影仪的构造,如前图所示。
镜头:凸透镜(1个),用来成像
螺纹透镜(聚光镜):为一组(2块)较大的塑料螺纹透镜,相当于凸透镜,其作用是会聚光,用来增加投影片的亮度。
光源:碘钨灯(一种比白炽灯亮很多的灯泡),其作用是用来照亮投影片。
平面镜:反光镜,其作用是改变光的传播方向。
屏幕:相当于光屏,用来显示投影仪所成的像。
3、投影仪成像的特点
①投影片到镜头的距离(物距)小于镜头到屏幕的距离(像距);②投影片离镜头越近时,屏幕上所成的像越大,像到镜头的距离越大;③投影仪在屏幕上所成的像比投影片上图案大;④投影片和它的像在镜头的两侧;⑤投影片在屏幕上所成的是倒立、放大的实像。
知识点三、放大镜
1、放大镜成像
放大镜是凸透镜,是最常用的光学仪器之一。
放大镜能将细小物体放大。
将放大镜镜片放在物体上方适当的位置,透过放大镜我们可以看到一个正立、放大的虚像。
2、放大镜成像特点
①所观察的物体被放大了;②物体和虚像在放大镜的同侧;③放大镜离物体越近(即物距越小),所成的虚像越小,放大镜离物体越远,所成的虚像越大;④如果放大镜与物体的距离大到一定程度,所成的虚像便消失了;⑤物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。
知识点四、实像和虚像
实像
虚像
2、举例
①实像:如图所示
②虚像:如图所示
注意:正确区分面镜成像和透镜成像,要注意把握二者的实质:面镜由反射成像,透镜由折射成像。