八年級:照相機成像原理

2021-02-23 初中物理同步

【預習新知】

現在人們用手機可隨手可拍下照片或錄製視頻,專業攝影要用攝像機拍攝或錄製視頻,形形色色的攝像頭能記錄下每個人的行蹤,這些設備的原理都與照相機類似,前面都有一個鏡頭,這個鏡頭就相當於一個凸透鏡。

【舉手提問】

凸透鏡使物體既能成實像也能成虛像;既能成放大的實像也能成縮小的實像,那麼,照相機成像的條件是什麼?照片的大小是如何調節的?

【新課學習】

認識照相機先從最簡單的古老照相機學起。

古老相機

來自物體的光經過鏡頭後匯聚在暗箱後面的膠捲上,圖中黑色部分是可以調節膠片到鏡頭距離的暗箱,膠捲上塗有一層對光敏感的物質,曝光後物體的像被記錄在膠捲上,再處理後形成相片。

照相機的成像原理與咱們在做「凸透鏡成像規律」實驗時,蠟燭到凸透鏡的距離大於二倍焦距,光屏上呈現倒立的、縮小的實像的原理相同。

探究實驗情景

遠處的物體相當於蠟燭,照相機的鏡頭相當於凸透鏡,膠片相當於光屏,暗箱相當於光屏到凸透鏡的距離。

光路圖

在高科技迅猛發展的現代社會,形形色色的照相、錄像設備咱們並不陌生,例如:

數位相機

數位相機成像原理與普通照相機相同,它只是使用感光元件把光信號轉換成電信號,處理後把倒立的像轉變成正立的像便於觀察,獲取的圖像保存在儲存器裡。

攝像頭

一般攝像頭焦距較小,成像原理與數位相機基本相同,只是他有自動拍照和錄像功能。

手機攝像頭

手機攝像原理相當於數位相機,只是它有自動調節鏡頭焦距的功能,使成像更清晰,再通過光電轉換,人和景物的像在屏幕上放大了。

不論是古老照相機還是數位相機,不論是攝像頭拍照還是手機拍照,物體離鏡頭都比較遠,它們的成像原理都是:

當物距大於二倍焦距時,所成的像是倒立、縮小的實像。

[觀察與思考]

有時我們用相機或手機拍照時,為什麼不斷地調整到被拍攝物體的距離,甚至用手機自拍杆拍照?

視頻:照相機成像大小調節原理

(選擇音量橫屏看)

視頻反思:

1.用手機自拍杆拍照是為了增大物距,拍攝到更大範圍的景物.

2.照相機拍照時調整光圈是為了控制光通量,與視頻例子原理相同.

【同步訓練】

(2018河南3題)

無人機利用攜帶的焦距一定的微型攝像機進行航拍,來自地面景物的光通過攝像機鏡頭,匯聚在感光晶片上,形成倒立、             (選填「放大」或「縮小」)的實像;

當無人機上升時,須                       (選填「增大」或「減小」)鏡頭與感光晶片的距離,才能拍攝到地面清晰的畫面.

2.(2018新疆建設兵團19題)

(1)利用微信「掃一掃」功能,通過智慧型手機的攝像頭掃描二維碼(如甲圖)可快速獲取網絡信息,手機攝像頭相當於一個凸透鏡,凸透鏡對光有             作用(選填 「會聚」或「發散」).

    甲

                               

(2)如圖乙所示,燭焰恰好在光屏上成清晰的像,此實驗現象與                  (選填「照相機」「投影儀」或「放大鏡」)的成像原理相同,保持透鏡位置不變,將會蠟燭向右移動,光屏必須向              (選填「左」或「右」)移動,才能再次呈現清晰地像.

1.縮小      減小   

2.(1)會聚    (2)照相機   右 

【延伸閱讀】:

第四章:透鏡及其應用


八年級:透鏡對光的作用原理

八年級:透鏡的焦點、焦距和作圖

八年級:凸透鏡的實像與虛象

八年級:凸透鏡成像規律(作圖)

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