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凸透镜在日常生活中的应用

作者:李同心  人气: 次  时间:2006年08月02日  星级:

河北省冀州市北漳淮乡北内漳学校 李同心

一、作为放大镜的应用

例1 老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做( )

A.报与放大镜不动,眼睛离报远些

B.报与眼睛不动,放大镜离报远一些

C.报与放大镜不动,眼睛离报近一些

D.报与眼睛不动,放大镜离报近一些

解析:放大镜是凸透镜,由凸透镜成像实验可以看出,当物体在一倍焦距以内的时候,物距越大,像距越大,像也越大。也可从成像原理得出结论,平行于主轴的光线不变,而随着物体的远离透镜,过光心的光线越来越平缓,所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远,像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候,物体离焦点越近,像越大。所以答案为B。

例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,他可以看到物体的像,下面说法中正确的是( )

A.射入眼中的光一定是由像发出的

B.像一定是虚像

C.像一定是倒立的

D.像一定是放大的

解析:放大镜是凸透镜,在手拿凸透镜,并伸直了手臂看远处的物体时,物距远大于两倍焦距,所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外,所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线,我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。

二、作为放映机镜头的应用

例3 在农村放映电影,试镜头时,发现屏上的影像小了一点,应当怎样调整放映机( )

A.放映机离屏远一些,胶片离镜头远一些

B.放映机离屏远一些,胶片离镜头近一些

C.放映机离屏近一些,胶片离镜头远一些

D.放映机离屏近一些,胶片离镜头近一些

解析:这是一道凸透镜的应用题,电影放映机镜头(凸透镜)的焦距是不变的,根据凸透镜成像规律,胶片距透镜焦点的距离越近,屏上成的像越大,同时,屏离透镜越远。

凸透镜成像,物体越靠近焦点,成的像越大,此时像离凸透镜越远(实像、虚像都有这个规律)。反过来,物体离凸透镜越远,成的实像越小,像越靠近焦点。凹透镜成像,物体体离凹透镜越远,所成的像越小,像越靠近虚焦点。

从上述分析可知,本题的正确选项为B。

三、作为照相机镜头的应用

例4 某同学拍毕业合影后,想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是( )

A.使照相机靠近同学,同时镜头往后缩,离胶片近些

B.使照相机靠近同学,同时镜头往前伸,离胶片远些

C.使照相机远离同学,同时镜头往后缩,离胶片近些

D.使照相机远离同学,同时镜头往前伸,离胶片远些

解析:照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱,胶片装在暗箱底部,胶片相当于光屏;当拍完合影后,再拍单身像,像要变大。成像时要使像变大,物距应减小,同时增大像距,即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知,本题的正确选项为B。

例5 用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( )

A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些

B.暗箱应略短一些,得到的像会略小些

C.暗箱应略长一些,得到的像会略大些

D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些

解析:根据照相机成像原理,当物距减小时,像距变大,要在胶片上得到物体清晰的像,应将暗箱适当拉长一些,同时,胶片上的像将比原来的像略大一些。

本例中,池底的物体在有水与无水两种情况下,相对于照相机镜头的距离是不同的;由于光的折射作用,池中有水时相当于物距减小了。根据成像原理可知,正确选项为C。

例6 测绘人员绘制地图时,需要在空中的飞机上向地面照相,称为航空摄影,若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为( )

A.10mm之外

B.略小于50mm

C.略大于50mm

D.等于50mm

解析:航空摄影是指在飞机上向地面拍照,由于物体距离凸透镜非常远,可以看成从无限远处入射的光线,它所成的像应当略大于焦距。故本题的正确选项为C。

评注】解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。而掌握这些规律的最好方法就是画图,因此,同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图,在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的表格,再做这种问题就得心应手了。

四、作为眼镜的应用

例7 如图1所示,把一副近视眼镜放在凸透镜前,移动光屏,使光屏上得到了一个清晰的像,若取下眼镜,则光屏上的像变模糊了,此时,要想得到清晰的像,则光屏应向________移动,如果此时在凸透镜前再放一副远视眼镜,要想得到清晰的像,则光屏应向________移动。

图 1

解析:此题实际考查的是近视眼和远视眼的成因及矫正方法。

近视眼的成因之一是晶状体太厚,来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜上的是一个模糊的光斑。可以利用凹透镜能使光线发散的特点来矫正。

远视眼是由于来自近处某点的光还没有会聚到一点就到达视网膜了。我们可以利用凸透镜能使光线会聚的特点来矫正。

从上述分析可知,本题中的答案是:要想到清晰的像,则光屏应向凸透镜移动,如果此时在凸透镜前再放一副远视眼镜,要想得到清晰的像,则光屏也应向凸透镜移动。

例8 老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。请设计一个粗测老花镜度数的最简单方法。要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。

解析:在解答本题时,可先不用管“度数”的概念是什么,应首先测出镜片的焦距。

(1)晴天把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂直;

(2)调整镜片与地面的距离,使地面上的光点(或光斑)最小、最清楚;

(3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离,用f表示。

计算公式,镜片度数

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