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第五章 透鏡及其應(yīng)用
凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用
第3節(jié)第二課時(shí)
01
凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用
02
作圖研究凸透鏡成像規(guī)律
實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 物距與焦距 的關(guān)系 像的性質(zhì) 虛實(shí) 大小 正倒
1 u > 2f 實(shí)像 縮小 倒立
2 u = 2f 實(shí)像 等大 倒立
3 2f >u >f 實(shí)像 放大 倒立
4 u =f 不成像 5 u 凸透鏡成像規(guī)律
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
一 凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用
1.照相機(jī)
(1)照相機(jī)原理：物距 時(shí)，成 、 的 像，像距 fu>2f
倒立
縮小
實(shí)
(2)照相機(jī)的調(diào)節(jié)
①調(diào)節(jié)依據(jù)：凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像時(shí)，物 像 像 。
②調(diào)節(jié)方法：像偏小，物體靠近相機(jī)，暗箱拉長(zhǎng)；像偏大，物體 相機(jī)，暗箱 。
近
遠(yuǎn)
變大
遠(yuǎn)離
縮短
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
2.投影儀
(1)投影儀原理：物距 時(shí)，成 、 的 像，像距 v >2f。
f倒立
放大
實(shí)
(2)投影儀的調(diào)節(jié)
①調(diào)節(jié)依據(jù)：凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大。
②調(diào)節(jié)方法：像偏小，投影片靠近鏡頭，投影儀遠(yuǎn)離屏幕；像偏大，投影片 鏡頭，投影儀 屏幕。
遠(yuǎn)離
靠近
f
2f
F
2F
F
2F
3.放大鏡
(1)放大鏡成像原理：當(dāng)物距 時(shí)，凸透鏡成 、 的 像，虛像與物體在 側(cè)。
u正立
放大
虛
同
(2)放大鏡的調(diào)節(jié)
①調(diào)節(jié)依據(jù)：凸透鏡成虛像時(shí)，物 像 像 。
②調(diào)節(jié)方法：像偏小，物體稍微遠(yuǎn)離放大鏡，適當(dāng)調(diào)節(jié)眼睛位置；像偏大，物體稍微 放大鏡，適當(dāng)調(diào)節(jié)眼睛位置。
近
近
變小
靠近
1.如圖所示，甲是　　　　的工作原理圖，乙是　　　　的工作原理圖。(均選填“照相機(jī)”“幻燈機(jī)”或“放大鏡”)
照相機(jī)
放大鏡
由圖甲可知，物距大于二倍焦距，所以是照相機(jī)的工作原理。
圖乙，蠟燭到凸透鏡的距離小于焦距，此時(shí)在凸透鏡的另一側(cè)可以觀察到正立、放大的虛像，所以乙是放大鏡的工作原理。
2.在銀幕上看到的電影畫(huà)面都是正立的，在放電影時(shí)應(yīng)將電影片(　　)
A.正立著放在大于2f 的位置上
B.倒立著放在大于2f 的位置上
C.正立著放在2f 和f 之間的位置上
D.倒立著放在2f 和f 之間的位置上
D
投影儀成的像是倒立放大的實(shí)像，物距滿足大于 f 小于2f，為了讓觀眾看到正立的實(shí)像，放電影時(shí)應(yīng)將電影片倒立著放在2f 和 f 之間的位置上，故ABC不符合題意，D符合題意。 故選D。
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
物距 u>2f 時(shí)， 成倒立、縮小的實(shí)像，像距v f1.物距大于2倍焦距，即u>2f 時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，像距f二 利用作圖法研究凸透鏡成像規(guī)律
F
2F
F
2F
物距U ： f＜u＜2f 時(shí) ，成倒立、放大的實(shí)像，像距 v>2f
2f
2f
f
f
2.物距大于焦距小于2倍焦距，即 f2f。
當(dāng)物距uf
2f
F
2F
F
2F
3.物距uf
F
2F
F
2F
當(dāng)物距u=2f時(shí)，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，像距v=2f
f
2f
2f
4.物距u=2f 時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，像距v=2f
f
F
2F
F
2F
當(dāng)物距u=f時(shí)，凸透鏡不成像
物距 u=f 時(shí)，折射光線不能會(huì)聚，反向延長(zhǎng)線也不能會(huì)聚。
2f
5.物距u=f 時(shí)，不成像。
1.請(qǐng)用作圖法找出蠟燭火焰A點(diǎn)的像A' 。
A′
2.(2024·廣州模擬)一束平行于主光軸的光經(jīng)過(guò)某凸透鏡后的光路圖如圖甲所示，凸透鏡的光心在0刻度處。把物體MN放在該凸透鏡前某位置，如圖乙所示；請(qǐng)你把圖乙中N點(diǎn)發(fā)出的兩條光線的光路補(bǔ)充完整(a平行于主光軸，b過(guò)0刻度處)；　　　　　 (選填“照相機(jī)”“放大鏡”或“投影儀”)就是利用該原理成像的。
投影儀
根據(jù)圖甲可知，平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后過(guò)焦點(diǎn)，所以焦距為2 cm；光線a平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡的折射后過(guò)另一側(cè)的焦點(diǎn)；光線b經(jīng)凸透鏡的光心后傳播方向不改變，據(jù)此作圖：
由圖知，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，由凸透鏡成像規(guī)律可知此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像，生活中投影儀就是依據(jù)此原理制成的。
1.(多選)(2024·云南)如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，若此時(shí)光屏上成清晰的像，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.光屏上成倒立、放大的實(shí)像
B.光屏上成倒立、縮小的實(shí)像
C.照相機(jī)是利用該成像原理制成的
D.投影儀是利用該成像原理制成的
BC
2.如圖所示，現(xiàn)在有很多場(chǎng)所的安保工作中采用人臉識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前1 m處的人臉拍攝成數(shù)碼相片傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別，攝像機(jī)的鏡頭(　　)
A.相當(dāng)于凸透鏡，焦距可為0.5 m
B.相當(dāng)于凸透鏡，焦距可為0.1 m
C.相當(dāng)于凹透鏡，焦距可為0.5 m
D.相當(dāng)于凹透鏡，焦距可為0.1 m
B
3.小明同學(xué)將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡15 cm處時(shí)，在光屏上得到一個(gè)縮小的像。當(dāng)蠟燭距透鏡9 cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)放大的像。這個(gè)凸透鏡的焦距可能是(　　)
A.10 cm B.8 cm C.6 cm D.4 cm
C
4.如圖所示，小樂(lè)用放大鏡看指紋時(shí)，覺(jué)得指紋的像太小，為使指紋的像大一些，正確的做法是(　　)
A.眼睛和手指不動(dòng)，讓放大鏡離手指稍近些
B.眼睛和手指不動(dòng)，讓放大鏡離手指稍遠(yuǎn)些
C.放大鏡和手指不動(dòng)，讓眼睛離放大鏡稍近些
D.放大鏡和手指不動(dòng)，讓眼睛離放大鏡稍遠(yuǎn)些
B
5.如圖，放大鏡能使我們看清郵票的細(xì)微之處。下列能用來(lái)說(shuō)明其成像原理的圖是(　　)
C
此時(shí)u>v，成倒立、縮小的實(shí)像，符合照相機(jī)的成像原理，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確。
攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，是利用了凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像原理，此時(shí)物距大于2倍焦距，即u＞2f，得出 f ＜0.5m.
所以選B。
因?yàn)槲锞鄒＝15cm時(shí)，是縮小的實(shí)像，所以u(píng)＞2f，
即 15 cm＞2f　f＜7.5 cm　　
又知物距u＝9cm時(shí)，是放大的實(shí)像，
所以 f＜9 cm＜2f　9cm＞f＞4.5 cm
綜合兩個(gè)不等式得焦距f ：4.5cm＜f＜7.5 cm　
所以選C。
用放大鏡看指紋時(shí)，指紋必須在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)，且指紋離焦點(diǎn)越近，虛像越大，所以為使指紋的像大一些，讓放大鏡離手指稍遠(yuǎn)些。
選項(xiàng)B正確。
放大鏡能使我們看清郵票的細(xì)微之處，是利用凸透鏡成像規(guī)律，物距在一倍焦距之內(nèi)，成正立、放大的虛像；
A．小孔成像是利用光的直線傳播原理，故A不符合題意；
B．人從平面鏡看到蠟燭，是光的反射原理，故B不符題意；
C．蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成正立、放大的虛像。故C符合題意；
D．蠟燭與像分別在凸透鏡的兩側(cè)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成的是實(shí)像。故D不符合題意。
所以選C。

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