幻灯机与放大镜

一、幻灯机

1.幻灯机简介

幻灯机是将要显示的幻灯片,通过光学器件直射到屏幕上进行显示的设备.幻灯机的种类很多,形状各异,但其光学系统结构大致相同.投影机和幻灯机的原理类似.

2.幻灯机的工作原理

图1是幻灯机的原理图,幻灯机就是利用凸透镜成像原理制成的.当物体距透镜的距离大于一倍焦距而小于二倍焦距时成倒立、放大的实像.当幻灯片离镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,用强光照射幻灯片时,就可以在屏幕上得到倒立、放大的实像.为了使得到的像是“正立”的,要把幻灯片上下颠倒放置.要使屏幕上的像大些,可以将镜头向胶片靠近,也就是减小物距,同时增大幻灯机与屏幕之间的距离,即增大像距.幕布粗糙不平是为了在屏幕上产生漫反射,将光线反射到不同方向,以便于让不同位置的同学都能看清幕布上的内容,而幕布是白色的,是因为白色物体能反射各种不同颜色的色光.

图2是投影机的原理图,投影机也是利用凸透镜成像原理制成的.当物体距透镜的距离大于一倍焦距而小于二倍焦距时成倒立、放大的实像.平面镜起改变光路的作用,把原来成在天花板上的像反射到屏幕上,其中透明胶片相当于幻灯机的幻灯片,凸透镜跟幻灯机镜头相同,同样是用强光照射透明胶片,从而在屏幕上得到倒立、放大的实像. 要使屏幕上的像大些,可以将凸透镜向下移动,也就是减小物距,同时增大幻灯机与屏幕之间的距离,即增大像距.

我们进一步从图3来了解幻灯机成像原理.当物距f

例1投影仪在现代教学中已经得到广泛的应用,投影仪的镜头相当于是一块焦距不变的凸透镜,下列有关说法正确的是().

A.无论物距多大,凸透镜均可成清晰的像

B.投影仪所成的像可以是实像,也可以是虚像

C.要使投影仪清晰成像在更远的屏幕上,投影仪的镜头要距投影片更近一些

D.放大镜就是一个凸透镜,它和投影仪所成像的特点是一样的

解析本题从幻灯机成像原理来考查对这部分知识的掌握情况.A选项,投影仪成像的物距是大于一倍焦距小于两倍焦距;B选项,投影仪成的是实像;C选项,投影仪遵循“物近像远像变大”的规律;D选项,放大镜成正立、放大的虚像,投影仪成倒立、放大的实像.选C.

例2多媒体辅助教学给课堂教学增添了生机和活力.多媒体教室的投影银幕是用粗糙的白布制成的,投影仪的折光系统相当于一个凸透镜.下列说法正确的是().

A.凸透镜对光线起发散作用

B.全班同学都能看到画面是因为光射到投影银幕上发生了镜面反射

C.全班同学都能看到画面是因为光射到投影银幕上发生了漫反射

D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律

解析A选项考查了凸透镜对光线有会聚作用;B、C选项是考查幕布反射光线的特点,幕布表面粗糙不平,从不同角度都能看到屏幕上的像是因为幕布发生的是漫反射;D选项是考查两种反射是否遵循光的反射定律.选C.

二、放大镜

1.放大镜简介

放大镜是将细小的物体放大,让人眼能够看得清楚的光学设备.

2.放大镜原理

放大镜是利用凸透镜当物体距透镜的距离小于一倍焦距时成正立、放大的虚像这个原理制成的.

如图4所示,当物距u

例3小明用奶奶的老花镜镜片对着太阳时,可在距镜片5cm处得到一个最亮、最小的小圆点.若小明想通过此老花镜的镜片看微雕作品上较小的图案,则作品到透镜的距离应满足().

A.小于5cmB.大于5cm

C.大于10cmD.大于5cm,小于10cm

解析此题是考查放大镜成像的条件,物体应当在一倍焦距以内,选A.

例2如图5,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其他部分竟是一条与试管平行的亮线.这是因为试管充满水的地方相当于透镜,而气泡与周边的水组成

透镜.如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化?

解析尽管放大镜试题比较简单,但是本题也有一些变化,整个试管类似一个柱形凸透镜,但有气泡处又相当于一个凹透镜,由于对光线的作用不一样而形成不同的光斑,结合白纸的移动带来光斑形状的变化,亮线只是在焦点时最细,所以应当是先变细再变粗.