八年级物理上册同步讲义：生活中的透镜（学生版）（人教版）

课时5.2生活中的透镜（帮课堂）（原卷版）【学习目标】1.认识透镜在生活中的应用；2.了解生活中常见的光学仪器；3.了解生活中光学仪器的成像原理。【知识导图】【基础知识】知识点一、照相机1.照相机的成像原理如图甲所示，是照相机模型，纸筒A的一端盖上了一层半透明纸，相对于照相机胶片，纸筒B的一端嵌上了一个凸透镜。在较暗的室内，将B端朝向明亮的室外，眼睛观察版透明纸，适当调节B筒在A筒中的深度，就可以正在版透明纸上得到室外景物清晰、倒立的像。甲乙照相机的镜头相对于一个凸透镜，胶片相对于光屏，来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成了倒立、缩小的像，如图乙所示。2.照相机的构造照相机的构造照相机的成像原理（1）镜头：一般由多个透镜组成，总体上相当于一个凸透镜。（2）胶片：机壳构成的一个暗室，胶片相当于涂有感光材料的光屏。（3）调节控制系统①取景框：观察所拍景物，用来确定拍摄景物的范围；②聚焦环：用来调节镜头到胶片之间的距离，以便在胶片上形成清晰的像；③光圈：用来调节进入镜头的光的多少。光圈上标识的数字越小，光圈越大，进入镜头的光就越多；④快门：用来控制曝光时间。光圈和快门都是用来控制曝光量的。拍照时，要根据景物的明亮程度选择适当的光圈和快门，使胶片曝光适当，这样才能拍出好的照片。3.照相机成像的特点（1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。（2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。（3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。特别提醒：1.平时我们看到照相机成的像是正立的，这是为了取景方便，经过技术处理将倒立的像转变成了正立的。照相机在胶片上所成的像是倒立、缩小的。2.像的“倒立”与“正立”：正立和倒立都是指像与物的关系。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，像与物体的左右位置也是颠倒的。3.“缩小的像”与“像变小”两种说法含义不同：“缩小的像”是指物体所成的像的大小与物体比较，像比物体小了；“像变小”是指物体后一次所成的像比前一次所成的像变小了，反映的是前后两次成像大小的变化。4.照相机拍摄景深的调节为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。（1）拍摄近处景物时，镜头应向前伸，即增大胶片与镜头之间的距离；（2）拍摄远处景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离；（3）若想使拍摄景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想使拍摄景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。拓展培优：现代照相机1.全自动相机：现代照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和曝光时间，并自动调焦，得到效果最佳的照片。高度自动化的照相机使用起来很方便，即使是缺乏照相经验的人也能拍摄出清晰的照片。2.数码相机：数码相机除了有普通照相机的结构外，还有成像元件、存储设备和彩色液晶显示器等部件。它用一种电荷耦器件代替胶片，把光信号转换成电信号，再转换成数字信号，由相机的存储设备保存起来。通过彩色液晶显示器还能够马上观看已经拍摄好的照片，如果不满意还可以删除。数码相机的照片可以方便的输入电脑，通过软件对照片进行放大、剪裁、修饰等。【典例1】集体照相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取（）。A．人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些；B．人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些；C．人不动，照相机离人近一些，镜头往前伸一些；D．照相机和镜头都不动，人站近一些知识点二、投影仪照相机是利用凸透镜来成像的，利用照相机可以得到倒立、缩小的像。投影仪也是利用凸透镜来成像的，利用投影仪能得到倒立、放大的像，如图所示。1.投影仪的构造（1）镜头：凸透镜，起成像作用。（2）投影片：投影片上有图像或文字，相当于用来成像的物体。（3）螺纹透镜（聚光镜）：相当于凸透镜，其作用是会聚光，用来增加投影片的亮度。（4）光源：一般采用碘钨灯（一种比白炽灯亮得多的灯泡），用来照亮投影片。（5）凹面镜：利用其对光的会聚作用，会聚并反射光源发出的光后射向螺纹透镜。2.投影仪的成像过程对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上的图案上的光经镜头（凸透镜）折射后，在屏幕上形成清晰的像。3.投影仪的成像特点（1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离；（2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大；（3）像和投影片在凸透镜的两侧；（4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像；（5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。4.投影仪的调节（1）使屏幕上的像变大的方法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头间的距离；（2）使屏幕上的像变小的方法：增大投影片与镜头间的距离，同时减小屏幕与镜头间的距离。特别提醒：1.幻灯机、放映机的成像特点与投影仪相同。使用时都要注意将幻灯片或投影片倒立放置，这样才能在屏幕上得到一个正立、放大的像。2.现在会议室、教室用的投影仪，通常与电脑相连，电脑上的字或图片可通过投影仪放大后投影至屏幕上。【典例2】放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是：（

）。A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些；B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些；C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些；D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些知识点三、放大镜1.放大镜成像放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大，如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置，透过放大镜可以看到正立、放大的像。2.放大镜成像特点（1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像；（2）像和物体在凸透镜的同侧；（3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大；（4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。3.放大镜的使用（1）使像变大的方法：让放大镜与物体之间的距离适当增大一些；（2）使像显小的方法：让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。辨析比较：照相机投影仪放大镜物镜距离远近最近像镜距离近远—像的性质倒立、缩小倒立、放大正立、放大物像位置透镜两侧透镜两侧透镜同侧物像变化物体靠近透镜，像远离透镜；物体远离透镜，像靠近透镜要使像变大，应使文字或图案离尽头近一些，屏幕应离镜头远一些放大镜适当远离物体，像变大；放大镜适当靠近物体，像变小【典例3】如图所示，透过放大镜，观察到邮票上熊猫正立、放大的像，则邮票到放大镜的距离（

）。A．大于放大镜的焦距；B．小于放大镜的焦距；C．位于一倍至两倍焦距间；D．等于放大镜的焦距知识点四、实像和虚像1.凸透镜成实像的情况实像是实际光线会聚而成的，能成在光屏上。此时物像分别位于凸透镜的两侧，且实像都是倒立的，如图所示。照相机、投影仪所成的像都是实像。2.凸透镜成虚像的情况虚像不是由光线实际会聚而成的，而是由折射光线的反向延长线相交而成的。凸透镜成虚像时，通过凸透镜射出的光没有会聚，只是人眼逆着折射光线的方向看过去，感到光是从虚像处发出的，故凸透镜成虚像时，物、像位于凸透镜的同侧，我们只能用眼睛看到虚像，而不能用光屏承接到虚像。3.实像和虚像成像示例（1）实像成像示例小孔成像相机成像投影仪成像（2）虚像成像示例平面镜成像光的折射成像放大镜成像4.实像和虚像的区别实像虚像不同实际光线会聚而成光线的反向延长线相交而成在像的位置能用光屏承接在像的位置不变用光屏承接在像的位置能使胶片感光在像的位置不能使胶片感光都是倒立的都是正立的相同都能用眼睛看到【典例4】对于物体放在一个平面镜前或一个凸透镜前所成的像，下列说法正确的是（）。A．平面镜和凸透镜都能成实像；B．平面镜和凸透镜都能成虚像；C．平面镜和凸透镜都能成放大的像；D．平面镜和凸透镜都能成缩小的像【方法帮】题型一：照相机的成像特点【角度1】照相机工作原理拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。【典例1】购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于（选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。【角度2】照相机成像大小的调节照相机拍摄较远景物时，像比较小；拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被被拍摄景物，可以增大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。【典例2】如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念．与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（

）。A．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围；B．减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围；C．增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围；D．减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围题型二：投影仪（幻灯机）的成像特点理解投影仪（幻灯机）的成像特点是解题的关键。投影仪（幻灯机）利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。【典例3】如图所示，投影仪是教学中常用的设备，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（）。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．若使屏幕上的像变大，应使镜头靠近投影片题型三：放大镜的成像特点在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；离物体越远，所成的像越大。【典例4】如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），他所看到的虚像可能是（）。A.B.C.D.题型四：实像和虚像的判断掌握常见的成像现象的成像原理是解题的关键。小孔成像、投影仪、照相机等所成的像都是实际光线会聚而成的实像；平面镜、放大镜、凸面镜等所成的像是光的反射或折射光线的反向延长线相交而成的现象。【典例5】在下列现象中，人眼看到的是物体的实像的是（）。A.用放大镜看指纹；B.在岸边看到鱼在水中游；C.在海边看到海市蜃楼；D.在海边看到海市蜃楼【中考帮】考点一：生活中的透镜【典例】（2022·北部湾）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）。中考考题要求同学们将物理学与实际相联系的意识，能从凸透镜成像的角度认识生活中的常见现象。这是物理核心素养中物理概念的体现。考点二：实像和虚像【典例】（2022·大庆）1905年，英国车手多萝西菜维发明了汽车后视镜，以便于观察后方来车。目前，汽车两侧的后视镜用的是___________（填“凸透镜”、“凹透镜”、“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），物体通过该光学元件成___________立的___________（填“实像”或“虚像”），选用该光学元件的优势是___________。中考考题要求同学们能从生活中的现象认识实像和虚像，这是物理核心素养的物理现象的体现。【作业帮】一、基础练（知识巩固）1.小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像，下列器材工作时运用上述成像规律的是（）。A．放大镜 B．投影仪 C．照相机 D．平面镜2.“影”是我们日常生活中常见的光现象，如夏天乘凉的“树影”；民间皮影戏的“皮影”；岸边景色在水中形成的“倒影”；研学旅行时的“摄影”等。下列说法正确的是（）。A．树影是由光的直线传播形成的；B．皮影利用了平面镜成像的原理；C．倒影是由光的折射形成的；D．摄影时用的摄像机是根据凹透镜成像的原理制成的3.下列情景中，所成实像的是（）。A．用放大镜看报纸 B．在电影院看电影C．欣赏鱼缸中的鱼 D．梳头时的镜中人4.智能手机的出现和普及，极大的方便了人们的生活。下列有关智能手机的说法正确的是（）。A．智能手机的摄像头相当于一个凹透镜；B．智能手机的摄像头相当于一个凸透镜；C．智能手机镜头所成的是倒立、放大的实像；D．智能手机镜头所成的是正立、缩小的虚像5.如图是学校测温棚里的红外线测温仪，它既能测温，也能摄像，其镜头相当于凸透镜，它正常工作时所成像的性质是（）。A．正立放大的虚像 B．倒立缩小的实像C．倒立放大的实像 D．正立缩小的实像6.如图、蝴蝶研究专家先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲。为了继续拍摄照片乙，应将相机适当__________（选填“靠近”或“远离”）蝴蝶，镜头略___________（选填“内缩”或“外伸”）一些。7.把一个凸透镜对准太阳光，可在凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一物体放在此凸透镜前50cm处，在凸透镜另一侧的光屏上呈现清晰倒立、缩小的______（选填：“实”或“虚”）像，生活中应用该原理制作的光学仪器是______。8.如图所示是幻灯机的工作原理图．幻灯机的镜头相当于一个_________镜．为了使观众看到正立的像，幻灯片要_________（正着／倒着）插入架上．用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成_________（实／虚）像。9.清晨，小草的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生了_____镜的功能，形成了放大的_____（选填“实”或“虚”）像，这是由于光的_____射现象的结果。二、综合练（能力提升）10.刷脸支付是基于人工智能、机器视觉、3D传感、大数据等技术实现的新型支付方式，在刷脸支付过程中需要使用到摄像头进行拍摄，下列说法正确的是（）。A．摄像头成像原理与投影仪相同 B．人到镜头距离小于镜头两倍焦距C．所成的像是缩小的像 D．当人往镜头靠近时，成的像变小11.小明对下列光学现象实例进行分析：①小孔成像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的成像；④投影仪屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像，其中（）。A．属于实像的是①②③ B．由于反射而成的像是②⑤C．属于虚像的是②③⑤ D．由于折射而成的像是①③④12.请你用学过的物理知识解答汽车的相关现象：（1）汽车的后视镜是一个______镜，是因为它能扩大视野；（2）汽车后挡风玻璃上面有很多的细条纹，其实那些细条纹都是非常细的发热丝，汽车启动后发热丝就会发热，使后挡风玻璃上的水雾发生______（填一种物态变化），就不会影响司机的视野了，到了冬天水凝固结成冰会把水箱胀破，所以往往在水里添加某种试剂使水的凝固点______（选填“降低”、“升高”）；（3）汽车上的“倒车防撞可视雷达”，通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个像通过电子调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变______；（选填“近”或“远”）（4）小轿车前面安装的挡风玻璃是倾斜的，这样做的好处之一是______。（填字母）A．倾斜放置的挡风玻璃不易被震碎B．有利于光的反射，便于观察车外的情况C．避免车内物品的像成在司机的正前方，保证行车安全D．使车内物品的像成在司机的前上方，有利于观察车内情况三、培优练（挑战自我）13.目前，购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成交易。摄像头相当于一个_______镜，当人靠近摄像头时：光源自动打开，照亮