20.凸透镜动态变化规律的应用
【诀窍】
近焦大,远焦小
(近大远小)
【浅释】
“焦”是指焦点。以“焦点”为参照物,“近”——物体靠近焦点;“大”有两层意思,一是像距变大,二是像变大。反之,“远”——物体远离焦点,像距变小,像变小。进一步简化:“近大远小”。
【详解】
在凸透镜成像规律的应用中,往往涉及到物距的变化、像距的变化,或者像的大小的变化。具体地,如照了全班照后再照单人照、让报纸上的字更大一些等等。
牢记像的大小由像距决定,即像随着像距的增大(减小)而增大(减小)。而像距的变化随物距而改变。当成实像时,物距和像距的变化具有反向性,即物距增大(远离凸透镜,亦即远离焦点),像距变小,像随着变小;当成虚像时,物距和像距的变化具有同向性,即物距增大(远离凸透镜,亦即靠近焦点),像距增大,像随着变大。即:像儿跟着物体跑,物近像远像变大,物远像近像变小,虚像物近像却小。
再借用美术的透视原理——“近大远小”,可以更直观、形象的帮助记忆、理解。无论是实像还是虚像,都遵循相对于焦点的“近大远小”的变化规律。如果结合下图,效果还会更好一些。
【例题】
例1.如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个_______透镜,它的工作原理与__________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐________(选填“靠近”或“远离”)摄像头。
分析:摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的是凸透镜成实像时u>2f,成倒立缩小的实像;图中汽车的像逐渐减小,根据“远焦小”,说明汽车远离摄像机镜头,像距减小,像变小。
答案:凸 照相机 远离
例2.如图所示,是“研究凸透镜成像规律”的示意图,凸透镜的焦距为f,将蜡烛从a点沿主光轴移到b点的过程中,蜡烛的像将( )
A.远离透镜 B.靠近透镜 C.逐渐变大 D.逐渐变小
分析:a点到光心的距离大于2倍焦距,蜡烛在此处时,成倒立缩小的实像;b点到光心的距离大于1倍焦距小于2倍焦距,蜡烛在此处时,成倒立放大的实像。根据“近焦大”,将蜡烛从a点沿主光轴移到b点的过程中,蜡烛的像将逐渐变大,像的位置也逐渐远离透镜。
因此,答案选A、C。
点评:本题考查凸透镜成像规律的相关知识,不仅考查了物距变化时像的变化情况,而且还考查了当物距变化时像距的变化情况,记忆凸透镜的成像规律时要全面。
【练习】
1.用焦距不变的照相机给某个同学拍照,底片上成一个清晰的全身像。若要改拍半身像,则照相机应________(选填:“靠近”或“远离”)该同学,镜头朝________一些(选填:“前伸”或“后缩”)。
2.某校学生进行“珍爱生命,远离毒品”的法制教育,放映幻灯片时,发现屏幕上的像小了点,放映机离屏幕_______一些,胶片离镜头_______一些。
3.人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。该摄像机镜头相当于______透镜,它的成像与 __________(照相机/投影仪/放大镜)相似,所成的是________(放大/缩小/等大)的实像。已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于________。要使屏幕上的像大些,人应离镜头______(远/近)些。
4.老奶奶用放大镜看报时,为了看得更大的清晰像,她常常这样做( )
A.报与放大镜不动,眼睛离报远一些 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
5.如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的。有几位同学对此现像展开了讨论( )
甲:将照相机靠近两位照相的人,可以看到两位照相人的全身像
乙:调整相机和两位照相人之间的距离,人像变小时,应减小相机镜头和胶片之间的距离
丙:要使人像更亮,必须在两位照相的人身后进行“补光”
丁:现在的相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察
A.甲与乙 B.甲与丙 C.乙与丁 D.丙与丁
答案:1.靠近 前伸 2.远 近 3.凸 照相机 缩小 2f 近
4.B 5.C