3.3 探究凸透镜成像的规律——凸透镜在生活中的应用

凸透镜在日常生活中的应用
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50mmC．略大于50mmD．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。
四、作为眼镜的应用
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。
凸透镜成像习题
1. 凸透镜焦距f等于15cm，当把物体放在主光轴上距光心31cm时，所成的像一定是（ ）
A．缩小倒立的实像 B．放大倒立的虚像
C．缩小正立的实像 D．放大正立的虚像
2.如图所示：B为AC的中点，蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧光屏上成一个清晰的缩小的像，则凸透镜（ ）
A．应该放在BC之间某处 B．应该放在AB之间某处
C．应该放在B点　　　　 D．可能分在蜡烛的左侧某处
3. 做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15cm时，在光屏上成放大的像，当蜡烛距透镜18cm时，所成的像（ ）
A．一定成放大的实像 B．一定成缩小的实像
C．可能成缩小的实像 D．可能成放大的虚像
4. 在做“凸透镜成像”时，若将蜡烛放在离凸透镜15cm的地方，在距透镜30cm的光屏上能得到一个清晰的像，此像是________，__________的实像。
5. 在“研究凸透镜成像”实验中，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么：
　　（1）把烛焰放在________点，屏上出现的像最小
　　（2）把烛焰放在________点，屏上出现的像最大
　　（3）把烛焰放在________点，屏上不出现烛焰的像
　　（4）如果把烛焰从a移动到b点，像到凸透镜的距离________，像的大小______（变大，变小，不变）
6. 把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑。若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应（ ）
A．大于10 cm B．小于10cm C．大于20cm D．在10cm和20cm之间
7. 班里组织春游，一位同学拿着相机为另一位同学拍照时，由于疏忽，镜头盖恰好遮挡了相机镜头的一半，那么这张照片洗出来后（ ）
　　A．照片上没有景物　　　 B．照片上的景物只有一半
　　C．照片上的景物半明半暗 D．照片的全部景物都比正常拍摄的暗些
8．某同学在郊游时，用照相机拍照时，一只苍蝇刚好落到镜头上，所拍出的照片（　　）
　　A．不能成像 B．成苍蝇的像
C．成一半像