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第四章
光的折射
透镜
第3节
凸透镜成像的规律
课时2
凸透镜成像规律的应用
1.了解透镜在日常生活中的应用。能区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点；经过制作简易模型照相机的过程,初步了解照相机的成像原理。
2.能简单描述凸透镜所成实像和虚像的主要特征,能区分实像和虚像。
如图所示的是我们生活
中常见的照相机,通过它我们
可以捕捉到生活中许多美好的
瞬间,给我们留下许多难忘的
回忆。
你知道照相机是怎样成像的吗?
1.复习凸透镜的3种光路图：
经凸透镜折射后过焦点
经凸透镜折射后平行于主光轴
经凸透镜后传播方向不变
一、判断凸透镜成像时像的变化
（1）当物体在2倍焦距以外时，成像光路图如图甲（A、B为二倍焦距处，后同）所示，成倒立、缩小的实像。（可应用于照相机）
2.凸透镜成像的5种光路图：
（2）当物体在2倍焦距时，成像光路图如图乙所示，成倒立、等大的实像。（可应用于确定焦距）
（3）当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，成像光路图如图丙所示，成倒立、放大的实像。（可应用于投影仪）
（4）当物体在焦点时，光路图如图丁所示，不成像。
（5）当物体在1倍焦距以内时，成像光路图如图戊所示，折射光线不能在透镜后会聚成实像，只能是折射光线的反向延长线相交于一点，人眼透过凸透镜能看到正立、放大的虚像。（可应用于放大镜）
①由于凸透镜所成的像是通过凸透镜将来自物体的光线会聚形成的，所以凸透镜的大小不会影响透镜能否成像。
②像点是所有折射光线会聚而成的，也就是所有折射光线都要过像点。
如图所示，处于主光轴上的物体AB经凸透镜后在光屏上成像为A′B′，请你根据图中所给的条件画出凸透镜，并确定焦点F
的位置。
例
典例分析
解析：连接BB′。交主光轴于O，则O点即为透镜的光心；过O点作出凸透镜，如图所示；过B作平行于主光轴的光线，与透镜相交，连接交点与B′点，与主光轴的交点为F，则F即为透镜右侧焦点；过B′点作折射光线平行于主光轴，交透镜于另一个点，连接交点与B点，交主光轴于F，则F即为透镜左侧焦点；将图中的所有光线标上箭头，光路图即完成。
二、照相机
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照相机的原理是物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
1.照相机的调节
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为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像,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。
1
2
若想使底片上的像变大，应使相机靠近物体，同时使镜头远离底片（增大暗箱长度）。
第一张照片变成了第二张照片，拍照的人是怎样做到的？
思
考
2.实验：自制模拟照相机
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二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了________（填“反”或“折”）射；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于________镜，二维码图案通过手机镜头成_______（填“缩小”或“放大”）像。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景，与直接拿手机自拍相比，使用自拍杆增大了_________（填“物距”或“像距”）。
反
凸透
缩小
物距
例
典例分析
如图所示是一个自制的模型照相机。纸筒A的一端蒙上一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜。两纸筒套在一起组成一个照相机模型。应当如何使用这架照相机来“拍摄”景物？（ ）
A.眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清晰
B.应把A端朝着明亮的室外，B端朝着较暗的室内，否则看不清楚
C.应把B端朝着明亮的室外，A端朝着较暗的室内，否则看不清楚
D.眼睛可以对着A端也可以向着B端向筒内观察景物成的像
C
例
典例分析
投影片上的图案通过凸透镜形成一个放大的、倒立的实像。
把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放在载物台上。调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。观察像的大小、正倒。
1.探究实验：投影仪的成像原理
三、投影仪
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平面镜
镜头(凸透镜)
2.投影仪和幻灯机的结构
屏幕
投影片
像
改变光路
成像
放映幻灯片时，想使银幕上出现放大的“F”字母，那么幻灯片的正确放法应是（ ）
B
A
B
C
D
F
F
例
典例分析
用放大镜看书上的字
能使物体成放大的、正立的虚像,而且像与物同侧。
四、放大镜
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把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看清物体的细微之处。放大镜所成的像是正立、放大的。
放大镜成像原理
F
f
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在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的像是正立_______的虚像。如果在文物上有两条裂纹，其夹角是5°，放大镜的放大倍数是6倍，则他看到的角是_______°。
放大
5
例
典例分析
实像：由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。
虚像：由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上，人眼逆着出射光线可以看到虚像。
五、实像和虚像
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1.利用凸透镜成像规律分析：
①如何让焦距不变的照相机得到更大的实像？
照相机中的凸透镜成实像是利用了u＞2f，f＜v＜2f，若要想得到更大的实像，就要利用“物近像远像变大，物远像近像变小”，即在凸透镜成实像时，随着物距减小，所成像变大，像距也跟着变大；反之随着物距增大，所成像变小，像距也跟着变小。因此我们要让照相机镜头靠近被照物体（缩小物距），同时加大镜头到底片的距离（增大像距）。
②如何让投影仪得到更大的实像？
投影仪中的凸透镜成实像是利用了f
＜u＜2f，v＞2f，若要得到更大的实像，利用“物近像远像变大，物远相近像变小”的原理，就要让投影仪的凸透镜靠近投影片（缩小物距），同时加大镜头到屏幕的距离（增大像距）。
③如何让放大镜得到更大的虚像
放大镜中的凸透镜成虚像是利用了u＜f，若要想得到更大的虚像，就要让放大镜远离物体（增大物距），同时物体的像也会远离放大镜（像距增大），但距离不能大于焦距，若物距大于焦距，则起不到放大镜的作用了。
下列有关成像的说法中，正确的是（ ）
A.物体通过平面镜所成的像是实像
B.通过凸透镜所成的像一定是实像
C.小孔成像实验中，所成像是实像
D.实像都是缩小的，虚像都是放大的
C
例
典例分析
如图所示的四个情景中，成实像的是（ ）
A.水面飞鸟的“倒影”
B.照相机胶片上的像
C.船上人看到的水里的鱼
D.通过放大镜看到的字
B
例
典例分析
小丽组在探究凸透镜成像的规律时，使用的透镜焦距为10cm，他们把蜡烛和凸透镜分别放在如图所示位置，然后调节光屏至合适的位置，则显示出一个倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的像，像的位置在60cm刻度处的_____侧（选填“左”或“右”）。在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是________。
30cm
>
2f
缩小
左
f＜v＜2f
倒立、缩小的实像
照相机
例
典例分析
凸透镜成像的5种光路图：
1.常用温度计的刻度部分为三棱体，横截面如图所示，为了便于读数，其正面做成圆弧形，它的作用相当于_________，使我们能看到水银柱放大后的_____________像。
2.亚运会游泳比赛的泳池中有一个可以移动的摄像机，它的镜头相当于一个________镜，它拍摄的游泳馆的顶棚比实际位置要________一些（选填“高”或“低”）。
凸透镜
正立的虚
凸透
高
3.图甲、乙是相同焦距拍摄的同一小孩的照片，则拍摄时，物距、像距的比较情况是（ ）
A.甲的物距、像距都比乙大
B.甲的物距、像距都比乙小
C.甲的物距比乙大，甲的像距比乙小
D.甲的物距比乙小，甲的像距比乙大
C
4.【多选】如图所示，早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的，有几位同学对此现象展开了讨论，下述观点正确的是（
）
A.将照相机靠近两位照相的人，可以看到两位照相人的全身像
B.调整相机和两位照相人之间的距离，人像变小时，应减小相机镜头和胶片之间的距离
C.要使人像更亮，必须在两位照相的人身后进行“补光”
D.现在的相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察
BD
你了解实像和虚像吗？
自从学习光现象以来，我们分别学习了实像和虚像，对于这两种像的区别与联系掌握起来却有点儿麻烦。实像是由实际光线会聚的，而且是倒立的，并且能用光屏承接；虚像是由实际光线的反向延长线会聚的，因此不能用光屏承接，并且都是正立的；无论是实像还是虚像都能用眼睛看到。
请根据上述信息回答以下问题：
（1）下列现象中，只能成虚像的是_______。
A.照相机照相
B.平面镜成像
C.凸透镜成像
D.小孔成像
B
（2）透过放大镜可以看到物体被放大的虚像，关于放大镜的说法中正确的是______。
A.透过放大镜总能看到物体被放大的虚像
B.透过放大镜看到放大物体的虚像与物体在放大镜的两侧
C.物体距离放大镜越近成的虚像就越小
D.放大镜其实就是凹透镜
C
（3）对实像和虚像的认识正确的是_______。
A.只有通过光的反射才可以成虚像
B.只有通过光的折射才可以成虚像
C.通过光的反射可以成实像，也可成虚像
D.通过光的折射可以成实像，也可成虚像
CD
主要构造
1.镜头：相当于一个凸透镜。
2.胶片：相当于光屏。
3.调节控制系统。
①取景窗：观察所拍景物；
②光圈环：控制进入镜头的光的多少；
③调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即像距；
④快门：控制曝光时间。
投影仪
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