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实践:用凸透镜观察生活中的景物
晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”(如图所示),透过它可以看到远处倒立、缩小的小草。生活中,透镜的应用无处不在,如照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是一个凸透镜。同样的物体,经照相机、投影仪、放大镜所成的像有什么区别?各有什么特点?
晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”(如图所示),透过它可以看到远处倒立、缩小的小草。生活中,透镜的应用无处不在,如照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是一个凸透镜。同样的物体,经照相机、投影仪、放大镜所成的像有什么区别?各有什么特点?
答案
照相机成倒立、缩小的像;投影仪成倒立、放大的像;放大镜成正立、放大的像。
解析
【分析】
要解答本题，需回忆凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜中的应用，明确三种仪器对应的物距与焦距关系，进而确定各自成像的特点，对比三者的区别。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 照相机：当物体到凸透镜的距离（物距）大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，对应照相机的成像特点；
2. 投影仪：当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应投影仪的成像特点；
3. 放大镜：当物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，对应放大镜的成像特点。
三者的区别体现在像的正倒、大小、虚实上。
【答案】
照相机成倒立、缩小的像；投影仪成倒立、放大的像；放大镜成正立、放大的像。
【知识点】
凸透镜成像的应用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在常见光学仪器中的应用，属于基础知识点，需准确记忆三种仪器对应的成像特点，区分不同的像的性质。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需回忆凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜中的应用，明确三种仪器对应的物距与焦距关系，进而确定各自成像的特点，对比三者的区别。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 照相机：当物体到凸透镜的距离（物距）大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，对应照相机的成像特点；
2. 投影仪：当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应投影仪的成像特点；
3. 放大镜：当物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，对应放大镜的成像特点。
三者的区别体现在像的正倒、大小、虚实上。
【答案】
照相机成倒立、缩小的像；投影仪成倒立、放大的像；放大镜成正立、放大的像。
【知识点】
凸透镜成像的应用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在常见光学仪器中的应用，属于基础知识点，需准确记忆三种仪器对应的成像特点，区分不同的像的性质。
【难度系数】
0.6
学习任务一 照相机
|情境探究|
自制照相机
小刚同学自制的照相机如图所示，在较暗的教室内，把照相机镜头对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可以看到室外景物清晰的像。
(1)像是倒立还是正立的？
(2)想在半透明膜上成更小的清晰的像，照相机镜头应该前移还是后移？
|探究归纳|
1.照相机镜头是由一组透镜组成的，相当于一个
2.如图所示，来自物体(人或景物)的光经过照相机镜头后，会聚在感光部件上形成被照物体的像。
|情境探究|
自制照相机
小刚同学自制的照相机如图所示，在较暗的教室内，把照相机镜头对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可以看到室外景物清晰的像。
(1)像是倒立还是正立的？
倒立
。(2)想在半透明膜上成更小的清晰的像，照相机镜头应该前移还是后移？
后移
。纸筒应该前伸还是后缩？前伸
。像的大小与物体到照相机镜头的距离有什么关系？物体到照相机镜头的距离变大时像变小;物体到照相机镜头的距离变小时像变大
。|探究归纳|
1.照相机镜头是由一组透镜组成的，相当于一个
凸
透镜。2.如图所示，来自物体(人或景物)的光经过照相机镜头后，会聚在感光部件上形成被照物体的像。
答案
(1)倒立
(2)后移 前伸 物体到照相机镜头的距离变大时像变小;物体到照相机镜头的距离变小时像变大
1.凸
(2)后移 前伸 物体到照相机镜头的距离变大时像变小;物体到照相机镜头的距离变小时像变大
1.凸
解析
【分析】本题围绕自制照相机考查凸透镜成像规律的应用，首先明确照相机的镜头相当于凸透镜，其成像特点是倒立、缩小的实像；再根据凸透镜成像时“物远像近像变小，物近像远像变大”的规律，分析像的正倒、镜头和纸筒的移动方向，以及像大小与物距的关系。
【解析】
(1) 照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作，因此半透明膜上的像是倒立的。
(2) 根据凸透镜成像规律，要成更小的清晰像，需增大物距（物体到镜头的距离），所以镜头应后移（远离物体）；同时像距会减小，因此纸筒应后缩（减小镜头到半透明膜的距离）。像的大小与物体到镜头的距离的关系为：物体到照相机镜头的距离变大时，像变小；物体到照相机镜头的距离变小时，像变大。
探究归纳1：照相机镜头相当于一个凸透镜，利用凸透镜的会聚作用成像。
【答案】(1)倒立；(2)后移；后缩；物体到照相机镜头的距离变大时像变小，物体到照相机镜头的距离变小时像变大；1.凸
【知识点】凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】本题结合自制照相机的实际情境，考查基础的凸透镜成像规律应用，属于光学部分的基础题型，侧重对核心知识点的理解与运用。
【难度系数】0.6
【解析】
(1) 照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作，因此半透明膜上的像是倒立的。
(2) 根据凸透镜成像规律，要成更小的清晰像，需增大物距（物体到镜头的距离），所以镜头应后移（远离物体）；同时像距会减小，因此纸筒应后缩（减小镜头到半透明膜的距离）。像的大小与物体到镜头的距离的关系为：物体到照相机镜头的距离变大时，像变小；物体到照相机镜头的距离变小时，像变大。
探究归纳1：照相机镜头相当于一个凸透镜，利用凸透镜的会聚作用成像。
【答案】(1)倒立；(2)后移；后缩；物体到照相机镜头的距离变大时像变小，物体到照相机镜头的距离变小时像变大；1.凸
【知识点】凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】本题结合自制照相机的实际情境，考查基础的凸透镜成像规律应用，属于光学部分的基础题型，侧重对核心知识点的理解与运用。
【难度系数】0.6
3.照相机成像特点:物体离照相机镜头比较
远
,像是缩小
(选填“放大”或“缩小”)、倒立
(选填“倒立”或“正立”)的。|学以致用|
例1 生活中常用手机扫描二维码,这相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头镜头相当于一个凸透镜,二维码经摄像头扫描成倒立、
缩小
(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。例2 小高同学一家中秋节全家团圆,小高为大家拍合影时,发现屏幕内人不全(还有人不能进入屏幕),下列说法正确的是 (
C
)A.照相机镜头是凹透镜
B.照相机成的是正立、缩小的像
C.要让所有的人都进入屏幕,小高应该远离大家
D.要让所有的人都进入屏幕,小高应该靠近大家
学习任务二 投影仪
1.投影仪的构造:镜头、投影片、光源等。镜头是
凸透
镜,其作用是会聚光成像。
2.投影仪成像特点:物体离投影仪镜头比较
近
,像是放大
、倒立
的。答案
3.远 缩小 倒立
例1 缩小
例2 C
1.凸透
2.近 放大 倒立
例1 缩小
例2 C
1.凸透
2.近 放大 倒立
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在照相机、投影仪中的应用，需牢记凸透镜成像的核心规律：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像（对应照相机）；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像（对应投影仪）。对于例2，需结合“物远像近像变小”的规律分析：要让更多人进入屏幕，需减小像的大小，因此要增大物距（拍摄者远离被拍者）。
【解析】
1. 照相机成像特点：照相机利用$u＞2f$的成像规律，物体离镜头较远，成倒立、缩小的实像，故3题依次填：远、缩小、倒立。
2. 例1：手机摄像头相当于凸透镜，扫描二维码拍照时，物距远大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，故填缩小。
3. 例2：
A选项：照相机镜头是凸透镜，不是凹透镜，错误；
B选项：照相机成倒立、缩小的实像，不是正立，错误；
C选项：要让所有人进入屏幕，需减小像的大小，根据凸透镜成像规律，物距增大（小高远离大家）时像变小，正确；
D选项：靠近大家会减小物距，像变大，无法容纳所有人，错误；故选C。
4. 学习任务二1：投影仪的镜头是凸透镜，利用其会聚光的特性成像，故填凸透。
5. 投影仪成像特点：投影仪利用$f＜u＜2f$的成像规律，物体离镜头较近，成倒立、放大的实像，故2题依次填：近、放大、倒立。
【答案】
3.远 缩小 倒立；例1.缩小；例2.C；1.凸透；2.近 放大 倒立
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像特点，投影仪成像特点
【点评】
本题围绕凸透镜在生活中的典型应用设置题目，侧重考查对基础成像规律的识记与简单应用，属于光学部分的基础题型，需准确掌握物距与像的性质的对应关系。
【难度系数】
0.7
本题考查凸透镜成像规律在照相机、投影仪中的应用，需牢记凸透镜成像的核心规律：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像（对应照相机）；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像（对应投影仪）。对于例2，需结合“物远像近像变小”的规律分析：要让更多人进入屏幕，需减小像的大小，因此要增大物距（拍摄者远离被拍者）。
【解析】
1. 照相机成像特点：照相机利用$u＞2f$的成像规律，物体离镜头较远，成倒立、缩小的实像，故3题依次填：远、缩小、倒立。
2. 例1：手机摄像头相当于凸透镜，扫描二维码拍照时，物距远大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，故填缩小。
3. 例2：
A选项：照相机镜头是凸透镜，不是凹透镜，错误；
B选项：照相机成倒立、缩小的实像，不是正立，错误；
C选项：要让所有人进入屏幕，需减小像的大小，根据凸透镜成像规律，物距增大（小高远离大家）时像变小，正确；
D选项：靠近大家会减小物距，像变大，无法容纳所有人，错误；故选C。
4. 学习任务二1：投影仪的镜头是凸透镜，利用其会聚光的特性成像，故填凸透。
5. 投影仪成像特点：投影仪利用$f＜u＜2f$的成像规律，物体离镜头较近，成倒立、放大的实像，故2题依次填：近、放大、倒立。
【答案】
3.远 缩小 倒立；例1.缩小；例2.C；1.凸透；2.近 放大 倒立
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像特点，投影仪成像特点
【点评】
本题围绕凸透镜在生活中的典型应用设置题目，侧重考查对基础成像规律的识记与简单应用，属于光学部分的基础题型，需准确掌握物距与像的性质的对应关系。
【难度系数】
0.7
