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透鏡的應(yīng)用
一、作為放大鏡的應(yīng)用例1 老奶奶用放大鏡看報(bào)時(shí)，為了看到更大的清晰的像，她常常這樣做（ ） A．報(bào)與放大鏡不動(dòng)，眼睛離報(bào)遠(yuǎn)些 B．報(bào)與眼睛不動(dòng)，放大鏡離報(bào)遠(yuǎn)一些 C．報(bào)與放大鏡不動(dòng)，眼睛離報(bào)近一些 D．報(bào)與眼睛不動(dòng)，放大鏡離報(bào)近一些
解析：放大鏡是凸透鏡，由凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)可以看出，當(dāng)物體在一倍焦距以?xún)?nèi)的時(shí)候，物距越大，像距越大，像也越大。也可從成像原理得出結(jié)論，平行于主軸的光線不變，而隨著物體的遠(yuǎn)離透鏡，過(guò)光心的光線越來(lái)越平緩，所以?xún)蓷l光線的反向延長(zhǎng)線交點(diǎn)就離透鏡越遠(yuǎn)，像就越大。也就是在一倍焦距以?xún)?nèi)的時(shí)候，物體離焦點(diǎn)越近，像越大。所以答案為B。
例2 小明拿著一個(gè)直徑比較大的實(shí)驗(yàn)用的放大鏡，伸直手臂觀看遠(yuǎn)處的物體，他可以看到物體的像，下面說(shuō)法中正確的是（ ）
A．射入眼中的光一定是由像發(fā)出的 B．像一定是虛像 C．像一定是倒立的 D．像一定是放大的
解析：放大鏡是凸透鏡，在手拿凸透鏡，并伸直了手臂看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，物距遠(yuǎn)大于兩倍焦距，所以會(huì)成像在手內(nèi)側(cè)稍大于一倍焦距處。而人的眼睛在一個(gè)手臂以外，所以進(jìn)入人眼的光線肯定是折射光線匯聚成像后再分開(kāi)的光線，我們看到就好像是從像發(fā)出的。這個(gè)像肯定是倒立縮小的實(shí)像。所以答案是C。而選項(xiàng)A中并非所有進(jìn)入人眼的光線都是從像發(fā)出來(lái)的。
二、作為放映機(jī)鏡頭的應(yīng)用
例3 在農(nóng)村放映電影，試鏡頭時(shí)，發(fā)現(xiàn)屏上的影像小了一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)怎樣調(diào)整放映機(jī)（ ） A．放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些，膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些 B．放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些，膠片離鏡頭近一些 C．放映機(jī)離屏近一些，膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些 D．放映機(jī)離屏近一些，膠片離鏡頭近一些
解析：這是一道凸透鏡的應(yīng)用題，電影放映機(jī)鏡頭（凸透鏡）的焦距是不變的，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，膠片距透鏡焦點(diǎn)的距離越近，屏上成的像越大，同時(shí)，屏離透鏡越遠(yuǎn)。
凸透鏡成像，物體越靠近焦點(diǎn)，成的像越大，此時(shí)像離凸透鏡越遠(yuǎn)（實(shí)像、虛像都有這個(gè)規(guī)律）。反過(guò)來(lái)，物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，成的實(shí)像越小，像越靠近焦點(diǎn)。凹透鏡成像，物體體離凹透鏡越遠(yuǎn)，所成的像越小，像越靠近虛焦點(diǎn)。
從上述分析可知，本題的正確選項(xiàng)為B。
三、作為照相機(jī)鏡頭的應(yīng)用
例4 某同學(xué)拍畢業(yè)合影后，想拍一張單身像。攝影師應(yīng)采取的方法是
（ ） A．使照相機(jī)靠近同學(xué)，同時(shí)鏡頭往后縮，離膠片近些 B．使照相機(jī)靠近同學(xué)，同時(shí)鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)些 C．使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，同時(shí)鏡頭往后縮，離膠片近些 D．使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，同時(shí)鏡頭往前伸，離膠片遠(yuǎn)些
解析：照相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。鏡頭后是暗箱，膠片裝在暗箱底部，膠片相當(dāng)于光屏；當(dāng)拍完合影后，再拍單身像，像要變大。成像時(shí)要使像變大，物距應(yīng)減小，同時(shí)增大像距，即拉長(zhǎng)暗箱或使鏡頭前伸。從上述分析可知，本題的正確選項(xiàng)為B
例5 用照相機(jī)拍攝水池底部的物體時(shí)，若保持照相機(jī)的位置不變，比較池中有水和無(wú)水兩種情況（假設(shè)兩種情況下，人眼看到的物體等大），則有水時(shí)（ ） A．暗箱應(yīng)略短一些，得到的像會(huì)略大些 B．暗箱應(yīng)略短一些，得到的像會(huì)略小些 C．暗箱應(yīng)略長(zhǎng)一些，得到的像會(huì)略大些 D．暗箱應(yīng)略長(zhǎng)一些，得到的像會(huì)略小些
解析：根據(jù)照相機(jī)成像原理，當(dāng)物距減小時(shí)，像距變大，要在膠片上得到物體清晰的像，應(yīng)將暗箱適當(dāng)拉長(zhǎng)一些，同時(shí)，膠片上的像將比原來(lái)的像略大一些。
本例中，池底的物體在有水與無(wú)水兩種情況下，相對(duì)于照相機(jī)鏡頭的距離是不同的；由于光的折射作用，池中有水時(shí)相當(dāng)于物距減小了。根據(jù)成像原理可知，正確選項(xiàng)為C。
例6 測(cè)繪人員繪制地圖時(shí)，需要在空中的飛機(jī)上向地面照相，稱(chēng)為航空攝影，若使用航空攝影照相機(jī)的鏡頭焦距為50mm，則底片到鏡頭的距離為（ ） A．10mm之外 B．略小于50mm C．略大于50mm D．等于50mm
解析：航空攝影是指在飛機(jī)上向地面拍照，由于物體距離凸透鏡非常遠(yuǎn)，可以看成從無(wú)限遠(yuǎn)處入射的光線，它所成的像應(yīng)當(dāng)略大于焦距。故本題的正確選項(xiàng)為C。
【評(píng)注】解決有關(guān)照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡應(yīng)用的問(wèn)題都離不開(kāi)凸透鏡成像規(guī)律。而掌握這些規(guī)律的最好方法就是畫(huà)圖，因此，同學(xué)們?cè)谡n下應(yīng)反復(fù)畫(huà)物體在凸透鏡不同位置的成像光路圖，在這個(gè)基礎(chǔ)上熟練掌握知識(shí)點(diǎn)分析中所列的表格，再做這種問(wèn)題就得心應(yīng)手了。
四、作為眼鏡的應(yīng)用
例7 如圖1所示，把一副近視眼鏡放在凸透鏡前，移動(dòng)光屏，使光屏上得到了一個(gè)清晰的像，若取下眼鏡，則光屏上的像變模糊了，此時(shí)，要想得到清晰的像，則光屏應(yīng)向________移動(dòng)，如果此時(shí)在凸透鏡前再放一副遠(yuǎn)視眼鏡，要想得到清晰的像，則光屏應(yīng)向________移
動(dòng)。
圖 1
解析：此題實(shí)際考查的是近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法。 近視眼的成因之一是晶狀體太厚，來(lái)自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜前，到達(dá)視網(wǎng)膜上的是一個(gè)模糊的光斑�？梢岳冒纪哥R能使光線發(fā)散的特點(diǎn)來(lái)矯正。
遠(yuǎn)視眼是由于來(lái)自近處某點(diǎn)的光還沒(méi)有會(huì)聚到一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜了。我們可以利用凸透鏡能使光線會(huì)聚的特點(diǎn)來(lái)矯正。
從上述分析可知，本題中的答案是：要想到清晰的像，則光屏應(yīng)向凸透鏡移動(dòng)，如果此時(shí)在凸透鏡前再放一副遠(yuǎn)視眼鏡，要想得到清晰的像，則光屏也應(yīng)向凸透鏡移動(dòng)。
例8 老花鏡的“度數(shù)”等于它的焦距的倒數(shù)乘100。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)粗測(cè)老花鏡度數(shù)的最簡(jiǎn)單方法。要求寫(xiě)出所用器材、操作步驟和計(jì)算公式。
解析：在解答本題時(shí)，可先不用管“度數(shù)”的概念是什么，應(yīng)首先測(cè)出鏡片的焦距。 （1）晴天把鏡片放在陽(yáng)光下，使光線與鏡片垂直；
（2）調(diào)整鏡片與地面的距離，使地面上的光點(diǎn)（或光斑）最小、最清楚； （3）以米為單位用刻度尺測(cè)量鏡面到地面上光點(diǎn)的距離，用f表示
凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用
物 距(u) 像的性質(zhì) 像 距( v ) 像物位置關(guān)系 應(yīng)用舉例 u > 2f 倒立、縮小、實(shí)像 f
u = 2f 倒立、等大、實(shí)像 v = 2f 像的大小轉(zhuǎn)折點(diǎn)，像物異側(cè) f< u<2f 倒立、放大、實(shí)像 v > 2f 像物異側(cè) 幻燈機(jī) u = f 不成像 / 像的虛/實(shí)、正/倒立、 像物同/異側(cè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)
u < f 正立、放大、虛像 v > u 像物同側(cè) 放大鏡、老花鏡
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