《透镜及其应用》例题精讲

编辑: 逍遥路 关键词: 高中物理 来源: 高中学习网


  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。

  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.

  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.

  【例7】小明用焦距为l0 cm 的放大镜去观察邮票。想看清楚邮票上的细微之处,这时放大镜与邮票问的距离应是      cm。

  解析:放大镜是一个凸透镜,用来成正立、放大的虚像。把凸透镜靠近要观察的物体,让凸透镜到物体的距离小于焦距,透过凸透镜就可以看到物体正立、放大的虚像。题中放大镜的焦距为10 cm,因而邮票与放大镜之间的距离应小于l0cm。

  【例8】在探究凸透镜成像规律的实验中,第一小组的同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮他们找出一个可能的原因         。

  解析:(1)分析光屏找不到清晰像的原因,可能有:① 蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一高度上;② 蜡烛放在焦点上;③ 蜡烛放在焦点以内;① 蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间,但离焦点过近,成像较远,光具座不够长。光屏承接不到像。

  【例9】爷孙两人各有一副眼镜,看起来几乎一样。但其中一副是远视眼镜(老花镜),另一副是近视眼镜.不准用手触摸眼镜片,如何区分? 请说出3种方法。

  解析:表面上看是区分眼镜,但实质上是考查怎样区分凸透镜和凹透镜,因为近视眼镜片是凹透镜,远视眼镜片是凸透镜.区分方法如下:

  (1)太阳光聚焦法:把眼镜片正对太阳光,能会聚太阳光得到最小最亮光斑的就是凸透镜,即远视眼镜。

  (2)近看法:把眼镜片放在书报上,看到的字迹放大的就是远视眼镜。

  (3)远看法:平举起眼镜,看远处物体通过眼镜后能成倒立像的是远视眼镜。

  启迪:区分凸、凹透镜,应从凸、凹透镜对光的作用和成像规律两方面的不同之处去思考,因此,区分方法实质是聚焦法和成像法。

  例10、 烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个放大的像,若保持凸透镜位置不变,把烛焰和光屏位置对调一下,则(  )

  A.光屏上仍能成一个放大的像

  B.光屏上能成一个缩小的像

  C.光屏上不能成像,但通过透镜能看到

  D.光屏上没有像,需要重新调整光屏位置才能有像呈现在光屏上

  选题角度:通过本题加深学生对凸透镜成像规律与光路的可逆性的理解,提高解题能力.

  答案:B.

  例11、 物体从距离凸透镜5倍焦距的地方,沿主光轴匀速地向2倍焦距处靠近的过程中,则(  )

  A.像变小,像速度减小

  B.像变大,像速度增大

  C.像变小,像速度不变

  D.像变大,像速度不变

  选题角度:通过本题提高学生应用凸透镜成像规律解题的能力.

  答案:B.

  分析:物体由5倍焦距匀速变小的过程中,像距变大,像也随像距的增大而增大,同时像的速度增大,但像的速度始终小于物体的速度.

  例题12.在使用照相机时,下列做法中正确的是(    )。

  A.拍摄远景时,应当将镜头向前伸

  B.拍摄近景时,应当将镜头向前伸

  C.阴天拍摄景物时,应当开大光圈

  D.阴天拍摄景物时,应当缩小光圈

  解析:照相机的镜头为凸透镜,胶片相当于光屏,拍摄远景物,指的是景物离镜头较远,也就是物距较大。根据照相机的原理,像很小,像距很小,应当减小镜头与胶片之间的距离。胶片远法移动。只能将镜头后移,反之,在拍摄近景时,应当加大胶片与镜头的间距。将镜头向前移,由此可判定选项A不正确,选项B正确。

  光圈是镜头前边开口的障碍物,它的作用是只让光从所开的口中通过,控制进入镜头的光量。在阴天,景物发出或反射的光线较弱。因此,阴天拍摄景物时应当加大光圈,从而得知,选项C正确。

  说明:使用照相机时,需要景象清晰,曝光适度。采用调节光圈、距离、时间的方法满足要求,一般情况下,物体固定不动,物距确定。根据具体情况改变像距使物体成清晰的像在胶片上,应当说明,放大或缩小光圈,只能改变进入照相机光量的多少,不会影响像的完整性。决不会因为减小光圈使物体的像少了一部分。

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