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1.5 透镜和视觉
第3课时 放大镜、投影仪、照相机
新知导入
凸透镜的三条特殊光线：
F
F
O
A
B
利用凸透镜的特殊光线，画出线段AB经凸透镜后形成的像。
u>2f ，fF
F
O
A
B
u=2f ，v=2f ,成倒立、等大的实像，像呈在凸透镜异侧。
F
F
O
A
B
f2f ，成倒立、放大的实像，像呈在凸透镜异侧。
F
F
O
A
B
u= f , 不成像
F
F
O
A
B
uu ，成正立、放大的虚像，像呈在凸透镜同侧。
三、放大镜、投影仪和照相机
⑴放大镜是焦距较小的凸透镜。
⑶放大镜观察物体时，使物体位于凸透镜的焦点以内，
放大镜靠近物体放大倍数变小，远离则倍数变大。
1、放大镜
凸透镜成虚像
⑵原理：u投影仪有一个相当于凸透镜的镜头，当把物体（投影片）放在1倍焦距与2倍焦距之间，来自物体（投影片）的光，通过凸透镜后在屏幕上形成倒立、放大的实像。
会议室、教室里常用的投影仪，它与电脑相连接，电脑上的图文或视频通过投影仪放大。
投影仪
投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头。
（1）把投影片放在1倍焦距与2倍焦距之间
（f投影仪成像
投影片
镜头
屏幕
像
物距u
像距v
物体
光屏
如图是会议室、教室里常用的投影仪，它与电脑相连接，电脑上的图文或视频通过投影仪放大。
便携式投影仪
（2）将投影仪的镜头靠近投影片，减小物距，同时
增大像距，像变大。
2、投影仪：
幻灯机及原理
投影仪及原理
电影放映机
数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距以外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像制成的。当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影响传感器上，影像传感器会将这些光信号转换为电信号，然后将电信号转变成数字信号，数字信号经过处理器处理，形成特定的图像文件，保存到存储器中。这样，一张数码相片就拍摄完成了。
照相机
镜头
影像传感器
凸透镜
光屏
物距u
像距v
（1）u>2f时，f＜v＜2f；
（3）成倒立缩小的实像；
（4）物体靠近镜头，物距变小, 像距变大，像也变大。
（2）物体在两倍焦距外，胶片（传感器）在一倍和两倍焦距之间。
3、照相机
探究实践
用硬纸板做两个直径相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动，如图1.5-12。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。这样就做成了照相机模型。在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的像。如果把薄膜换成感光胶片，就可以得到照相底片了。观察时，薄膜上的景物是不是倒立的
凸透镜对着明亮的室外：“明亮”使成像清晰，“室外”满足u>2f。
改变透镜和薄膜间的距离：调节暗箱长度，调节像距。
照相机模型
外纸筒
内纸筒
显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的一组凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的一组凸透镜叫作物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像。目镜的作用则像一个普通的放大镜，被物镜放大后的像再由目镜放大一次，这样，经过两次放大，我们就能看见肉眼看不见的小物体。
目镜：正立、放大、虚像。
物镜：倒立、放大、实像。
科学拓展
望远镜和显微镜
（1）物镜：焦距很小的凸透镜，物距略大于焦距，成倒立、放大实像；
（2）目镜：实像落在目镜焦点内，目镜相当于放大镜，成正立、放大虚像。
4、显微镜
（3）被物镜放大后的像被目镜再放大一次，经过两次放大，我们就能看
见肉眼看不见的小物体。
如图为折射望远镜，它由两组凸透镜（目镜和物镜）组成。物镜的作用是使远处的物体在焦点附件成实像，目镜的作用是把这个实像再放大。望远镜物镜的口径比我们眼睛的瞳孔大得多，它可以会聚更多的光。这样的结构在天文观测中非常重要。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大，以便观测到更暗的天体。
物镜：倒立、缩小、实像。
目镜：正立、放大、虚像。
科学拓展
望远镜和显微镜
（1）物镜：物镜焦距较长，远处的物体生成倒立、缩小的实像；
（2）目镜：实像落在目镜焦点以内，目镜将其放大为虚像，主要作用
是增大视角。
5、望远镜
显微镜焦距物镜短、目镜长；
望远镜焦距物镜长、目镜短；
显微镜、望远镜的焦距对比：
1、为什么蜡烛、凸透镜、和光屏的中心要大致调节在同一高度，可以
说在同一条直线上吗？
2、假如在做凸透镜成像实验时，透镜有受损或遮住上半部分，像会出
现什么情况？
三心在同一高度，使像呈在光屏的中心。在同一直线上，不能使像呈在光屏的中心。
光屏上成完整的像，亮度变暗。
3、假如在做实验时，像成在了光屏的上端，你该如何调节，使像呈
在光屏的中心？
①光屏上移
②蜡烛上移
③凸透镜下移
凸透镜成像的规律总结
物距(u)
u=2f
u >2f
uu=f
f＜u＜2f
放大镜
幻灯机
照相机
应用
测焦距
探照灯
V>u
U与V
大小
u=v
u>v
u像物位置
像距
(v)
f＜v＜2f
V=2f
V>2f
同侧
异
侧
像的性质
平行光，
放大
缩小
倒立
放大
正倒
大小
虚实
等大
实像
实像
实像
倒立
倒立
正立
不成像
虚像
课堂练习
1．某校开展“投影灯的设计和制作”活动，如图甲为投影灯结构，包括光源、透明图标、凸透镜，通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在地面上。由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上。图乙为图标所成的像，则图标的放置方式为（　　）
A．
B．
C．
D．
C
2．小科用家里长为30厘米的纸盒自制手机投影仪（如图所示），调整投影仪到墙面距离可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（　　）
A．应选择焦距小于15厘米的凸透镜
B．该自制投影仪所成像的性质与放大镜成像性质相同
C．当用手遮挡住凸透镜一部分时，墙上的像会变暗但依然完整
D．若要使白墙上投影得到的清晰物像稍小一些，只需将投影仪靠近墙壁即可
C
3．如图是某款智能镜启动系统模型，人的面部可通过摄像头成像在感光组件上，进行识别后启动使用该镜。下列有关启动系统说法正确的是（　　）
A．感光组件上所成的像是倒立的虚像
B．感光组件上所成的像是放大的实像
C．该系统成像原理和放大镜相同
D．该系统成像原理和照相机相同
D
4．烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　）
A．仅将蜡烛移至刻度线M的左侧某处
B．将透镜右移2cm，且光屏移至刻度线Q右侧某处
C．仅将光屏移至刻度线P的右侧某处
D．仅将凸透镜向左移至刻度N处
D
5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　）
A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像
C
再见

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