透镜考题分类解析

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  透镜在生产生活中很常见,我们身边的透镜有很多,如放大镜、眼镜、照相机、显微镜以及望远镜等。下面我们来具体认识一下照相机、投影仪和放大镜。
  考点一:照相机
  照相机的主要结构是镜头和胶片,镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成被照物体的像。照相时,物体离照相机镜頭比较远,像是倒立、缩小的实像。
  例1(2020·湖北·武汉)全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。某次仪式中,摄影师拍摄了如图1所示的照片,他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜,像成在照相机的底片上,下列说法正确的是( )。
  A. 所成的像是缩小的实像
  B. 所成的像是缩小的虚像
  C. 所成的像是放大的实像
  D. 所成的像是放大的虚像
  解析:摄影师拍摄了如图所示的照片,他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,故A正确,B、C、D错误。
  答案:A
  小结:(1)像的倒立指的是与物体的正倒相反,比如人站立时头在上面,而胶片上像的头在下面;(2)照相机拍摄时,除了调节物距外,还要调节像距,不能认为只调节物距就能成清晰的像。
  例2(2019·青海·西宁)如图2所示,在自制“照相机模型”时:应该选用_______________透镜作镜头。照相时镜头离景物的距离至少要_______________,才能在薄膜上看到清晰的像。照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像_______________(选填“变大”或“变小”)。
  解析:照相机使用的是凸透镜,物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距,才能在光屏上成清晰的像。用照相机照近处的物体时,物距变小,像要变大,像距也变大,要把两筒间的间距拉长。
  答案:凸   大于凸透镜的二倍焦距   变大
  小结:照相机利用了物距在大于二倍焦距时,凸透镜能成倒立、缩小的像的规律,为了既能承接像,又能观察到像,应用半透明纸做光屏。
  考点二:投影仪
  投影仪主要由镜头(凸透镜)、平面镜(反光镜)、投影片(物体)、光源(灯泡)、幕布(光屏)等组成,来自投影片的光,通过凸透镜后会聚在屏幕上,形成图案的像。物体离投影仪镜头比较近,像是倒立、放大的实像。
  例3(2020·山东·日照模拟)如图3所示是教学中常用的设备投影仪,下面关于投影仪的叙述中不正确的是( )。
  A.物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
  B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
  C.平面镜的作用是改变光的传播方向
  D.投影仪上的镜头对光有会聚作用
  解析:投影仪能成倒立、放大的实像,故A错误;屏幕表面粗糙,发生漫反射,使各个方向的人都能看到银幕上的像,故B正确;平面镜的作用是改变光的传播方向,故C正确;投影仪上的镜头是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故D正确。所以本题应选择A。
  答案:A
  小结:为了得到正立的像,投影片须上下颠倒放置。
  考点三:放大镜
  放大镜是一个凸透镜,成正立、放大的虚像。当把物体放在焦点以内时,凸透镜才能作为一个放大镜使用,而且物体在焦距以内越靠近焦点,像越大。
  例4(2020·浙江·杭州)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应图4,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )。
  A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小实像
  B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小实像
  C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大虚像
  D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大实像
  解析:当物体在甲区域内时,u>2f,通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的像,应用于照相机,故A正确,B错误;
  当物体在乙区域内时,f < u < 2f,通过凸透镜所成的像为倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,故C错误;
  当物体在丙区域内时,u  答案:A
  小结:凸透镜作为放大镜使用的条件:物体放在凸透镜的一倍焦距以内。
  总之,解决有关照相机、投影仪和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。凸透镜成像,物体越靠近焦点,成的像越大,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。
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