生活中的透镜(1)
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生活中的透镜(1)

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时间:2020-12-18

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资料简介
生活中的透镜   【课前复习】 上一节我们学习了透镜的分类、作用等一些知识,你能回答出以下的问题吗? 1.透镜按形状分为哪两种? 2.凸透镜、凹透镜对光线的作用是什么?据此它们又分别被称为什么透镜? 3.凸透镜、凹透镜的焦点是如何确定的? 透镜按形状可分为凸透镜和凹透镜,凸透镜中间厚,边缘薄,凹透镜中间薄,边缘厚,凸透镜对光线有会聚作用,又叫会聚透镜.凹透镜对光线有发散作用,又叫发散透镜.凸透镜的焦点是这样确定的:平行于凸透镜主光轴的光线,经透镜折射后会聚于主光轴的一点上,这个点就是凸透镜的焦点.凹透镜的焦点与其稍有不同:平行于凹透镜主光轴的光线经过凹透镜折射后变得发散,这些折射光线的反向延长线交于主光轴上的一点,这个点就是凹透镜的焦点. 好了,现在你可以看看本节知识内容,做一做下面几道题: 1.照相机镜头的作用相当于一个__________,来自物体的光经过照相机镜头后__________在胶卷上,形成一个__________的像. 2.投影仪上有两个光学仪器:__________镜和__________镜,作用分别是成__________的像、改变__________方向. 3.放大镜是一个__________,它可以成__________的像.   【学习目标】 1.了解透镜在日常生活中的应用. 2.了解照相机的成像原理. 3.能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征.   【基础知识精讲】 生活中应用凸透镜的仪器非常多,你能举出几个例子吗?本节知识学习三个最常用的含有凸透镜的仪器. 1.照相机 你喜欢摄影吗?熟悉照相机的话,你一定知道,照相机中最重要的部件是相机的镜头.每个相机的镜头都用镜头盖保护,它的作用就相当于一个凸透镜. 照相机的原理如图3—12所示.来自物体的光经过相机镜头后会聚在胶卷上,形成一个缩小的像.胶卷上涂着一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,对物体的像就被记录在胶卷上,经过显影、定影后成为底片,再用底片洗印就可以得到相片. 你也可能会问:照相机中成的像是实像还是虚像.其实实像和虚像的最简单的区别在于实像能被光屏、白布、纸、手等物体承接,它是真实光线的会聚,而虚像是光线反向延长线的交点,不能用光屏等物体承接.所以,照相机所成的像是实像,可以被底片承接. 所以,照相机所成的像的特点是:缩小的实像. 课本上介绍了“制作模型照相机”的方法:用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒,使一个纸筒能够套入另一个之中,在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10 cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸(或塑料薄膜),这样就做成了模型照相机. 用此相机成像时,半透明纸相当于底片,在其上可以看到清晰的像,而且这个像与物体的方向是相反的.因此,照相机成的像是倒立的. 你能总结一下照相机能成什么样的像吗?对,是一个倒立的、缩小的实像. 2.投影仪 你们教室中有投影仪吗?如果有的话,你可以仔细观察一下,它也是利用凸透镜来成像的仪器. 将投影仪上的平面镜取下,把投影片放到载物台上.调节镜头,在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像.至此,你可能马上就会说出投影仪成的像是实像,对,因为像可以被天花板承接. 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,投影片上的图案通过这个凸透镜形成一个放大的像,而且这个像是倒立的. 投影仪上还有一个我们学习过的光学元件:平面镜.它的作用也很关键,是改变光的传播方向,使得射向天花板的光能在屏幕上成像. 要总结投影仪中的凸透镜成像的特点应该很容易吧,是一个倒立的、放大的实像. 3.放大镜 你一定使用过放大镜吧,它也是凸透镜,是最常用的光学仪器之一.把放大镜放在物体的上方,适当调整距离,我们就能看清物体的细微之处. 想一想,放大镜成像的特点是什么? 首先,成的像与物体的方向一致,因此像是正立的,其次像是放大的.你能用手或白纸将这个像接住吗?可以试一试. 放大镜成的像是接不住的,因此是个虚像.好,我们现在可以总结出放大镜成像的特点了:是一个正立的、放大的虚像.   【学习方法指导】 列表法 本节知识中我们学的是凸透镜的应用,实际上就是照相机、投影仪、放大镜的成像特点,内容看上去很杂乱,你能不能想办法将这些知识总结得有条理呢? 我教你一种方法:列表法.将有关联的知识列成一览表,清晰而有条理,便于我们理解和记忆知识. 成像仪器 像的特点 正立或倒立 放大或缩小 实像或虚像 照相机 倒立 缩小 实像 投影仪 倒立 放大 实像 放大镜 正立 放大 虚像 我们可以将本节知识列成上表形式. 列表法在我们学习过程中曾经使用过,例如,将电路的三种状态:通路、开路、短路的定义、特点、危害性等列表表示,将串联电路和并联电路的定义、电流、有无节点、开关个数等内容列表比较,都可以帮助我们总结、对比知识点,对理解和记忆都有好处. 我们将串、并联电路中电流、电压、电阻的关系列成下表,各自特点一目了然.   【拓展训练】 别扭的照相机光圈数 你要是用过照相机,就会发现相机镜头框和光圈环上刻有光圈数.而且光圈数是一组很不整齐的数值: 1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22…… 调整光圈环,可以选择不同的光圈数,从而选择镜头里面的光阑孔径(光圈),以控制进入镜头的光的能量.你会发现,光圈数大时,光圈小.如图3—14所示. 仔细分析一下光圈数,你还会发现它们之间有这样的规律: 相邻两个数字都有约为 倍的关系,如: 1.4× ≈2,2× ≈2.8,等. 为什么要这样安排光圈数呢? 原来,光圈数是镜头焦距与光圈直径的比值.如光圈数是2,说明镜头焦距与光圈直径的比值是2,也就是说,光圈直径是焦距的1/2;如光圈数是2.8,说明镜头焦距是光圈直径的2. 8倍.… 依此类推,光圈直径是镜头焦距的光圈数分之一. 由于单位时间内进入镜头的光的能量与光圈面积成正比,即与光圈直径平方成正比.相邻光圈数是 倍的关系,其光圈直径也是 倍的关系,其光圈面积则是2倍关系,这样,单位时间内进入镜头的光的能量就是2倍关系了. 我们知道,照相时要求底片曝光正常,就要使底片得到一定的光能量,而被拍摄景物的亮度既千差万别,又千变万化,要使曝光正常,就要根据景物亮度的不同来控制进入镜头的光能量. 控制进入镜头的光能量通常靠调节光圈和快门速度.前面说过,光圈大小可以控制单位时间进入镜头的光的能量,快门速度可以控制光进入镜头的时间. 现代的照相机,很多是用电子装置自动控制曝光量的.它们再不用标出光圈数和快门速度,使用时不必去调光圈和快门,这太方便了.  

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