透鏡的應用

一、作為放大鏡的應用例1 老奶奶用放大鏡看報時，為了看到更大的清晰的像，她常常這樣做（ ） A．報與放大鏡不動，眼睛離報遠些 B．報與眼睛不動，放大鏡離報遠一些 C．報與放大鏡不動，眼睛離報近一些 D．報與眼睛不動，放大鏡離報近一些

解析：放大鏡是凸透鏡，由凸透鏡成像實驗可以看出，當物體在一倍焦距以內的時候，物距越大，像距越大，像也越大。也可從成像原理得出結論，平行于主軸的光線不變，而隨著物體的遠離透鏡，過光心的光線越來越平緩，所以兩條光線的反向延長線交點就離透鏡越遠，像就越大。也就是在一倍焦距以內的時候，物體離焦點越近，像越大。所以答案為B。

例2 小明拿著一個直徑比較大的實驗用的放大鏡，伸直手臂觀看遠處的物體，他可以看到物體的像，下面說法中正確的是（ ）

A．射入眼中的光一定是由像發出的 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，并伸直了手臂看遠處的物體時，物距遠大于兩倍焦距，所以會成像在手內側稍大于一倍焦距處。而人的眼睛在一個手臂以外，所以進入人眼的光線肯定是折射光線匯聚成像后再分開的光線，我們看到就好像是從像發出的。這個像肯定是倒立縮小的實像。所以答案是C。而選項A中并非所有進入人眼的光線都是從像發出來的。

二、作為放映機鏡頭的應用

例3 在農村放映電影，試鏡頭時，發現屏上的影像小了一點，應當怎樣調整放映機（ ） A．放映機離屏遠一些，膠片離鏡頭遠一些 B．放映機離屏遠一些，膠片離鏡頭近一些 C．放映機離屏近一些，膠片離鏡頭遠一些 D．放映機離屏近一些，膠片離鏡頭近一些

解析：這是一道凸透鏡的應用題，電影放映機鏡頭（凸透鏡）的焦距是不變的，根據凸透鏡成像規律，膠片距透鏡焦點的距離越近，屏上成的像越大，同時，屏離透鏡越遠。

凸透鏡成像，物體越靠近焦點，成的像越大，此時像離凸透鏡越遠（實像、虛像都有這個規律）。反過來，物體離凸透鏡越遠，成的實像越小，像越靠近焦點。凹透鏡成像，物體體離凹透鏡越遠，所成的像越小，像越靠近虛焦點。

從上述分析可知，本題的正確選項為B。

三、作為照相機鏡頭的應用

例4 某同學拍畢業合影后，想拍一張單身像。攝影師應采取的方法是

（ ） A．使照相機靠近同學，同時鏡頭往后縮，離膠片近些 B．使照相機靠近同學，同時鏡頭往前伸，離膠片遠些 C．使照相機遠離同學，同時鏡頭往后縮，離膠片近些 D．使照相機遠離同學，同時鏡頭往前伸，離膠片遠些

解析：照相機鏡頭相當于一個凸透鏡。鏡頭后是暗箱，膠片裝在暗箱底部，膠片相當于光屏；當拍完合影后，再拍單身像，像要變大。成像時要使像變大，物距應減小，同時增大像距，即拉長暗箱或使鏡頭前伸。從上述分析可知，本題的正確選項為B

例5 用照相機拍攝水池底部的物體時，若保持照相機的位置不變，比較池中有水和無水兩種情況（假設兩種情況下，人眼看到的物體等大），則有水時（ ） A．暗箱應略短一些，得到的像會略大些 B．暗箱應略短一些，得到的像會略小些 C．暗箱應略長一些，得到的像會略大些 D．暗箱應略長一些，得到的像會略小些

解析：根據照相機成像原理，當物距減小時，像距變大，要在膠片上得到物體清晰的像，應將暗箱適當拉長一些，同時，膠片上的像將比原來的像略大一些。

本例中，池底的物體在有水與無水兩種情況下，相對于照相機鏡頭的距離是不同的；由于光的折射作用，池中有水時相當于物距減小了。根據成像原理可知，正確選項為C。

例6 測繪人員繪制地圖時，需要在空中的飛機上向地面照相，稱為航空攝影，若使用航空攝影照相機的鏡頭焦距為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上向地面拍照，由于物體距離凸透鏡非常遠，可以看成從無限遠處入射的光線，它所成的像應當略大于焦距。故本題的正確選項為C。

【評注】解決有關照相機、幻燈機和放大鏡應用的問題都離不開凸透鏡成像規律。而掌握這些規律的最好方法就是畫圖，因此，同學們在課下應反復畫物體在凸透鏡不同位置的成像光路圖，在這個基礎上熟練掌握知識點分析中所列的表格，再做這種問題就得心應手了。

四、作為眼鏡的應用

例7 如圖1所示，把一副近視眼鏡放在凸透鏡前，移動光屏，使光屏上得到了一個清晰的像，若取下眼鏡，則光屏上的像變模糊了，此時，要想得到清晰的像，則光屏應向________移動，如果此時在凸透鏡前再放一副遠視眼鏡，要想得到清晰的像，則光屏應向________移

動。

圖 1

解析：此題實際考查的是近視眼和遠視眼的成因及矯正方法。 近視眼的成因之一是晶狀體太厚，來自遠處某點的光會聚在視網膜前，到達視網膜上的是一個模糊的光斑。可以利用凹透鏡能使光線發散的特點來矯正。

遠視眼是由于來自近處某點的光還沒有會聚到一點就到達視網膜了。我們可以利用凸透鏡能使光線會聚的特點來矯正。

從上述分析可知，本題中的答案是：要想到清晰的像，則光屏應向凸透鏡移動，如果此時在凸透鏡前再放一副遠視眼鏡，要想得到清晰的像，則光屏也應向凸透鏡移動。

例8 老花鏡的“度數”等于它的焦距的倒數乘100。請設計一個粗測老花鏡度數的最簡單方法。要求寫出所用器材、操作步驟和計算公式。

解析：在解答本題時，可先不用管“度數”的概念是什么，應首先測出鏡片的焦距。 （1）晴天把鏡片放在陽光下，使光線與鏡片垂直；

（2）調整鏡片與地面的距離，使地面上的光點（或光斑）最小、最清楚； （3）以米為單位用刻度尺測量鏡面到地面上光點的距離，用f表示

凸透鏡成像規律及應用

物 距(u) 像的性質 像 距( v ) 像物位置關系 應用舉例 u > 2f 倒立、縮小、實像 f

u = 2f 倒立、等大、實像 v = 2f 像的大小轉折點，像物異側 f< u<2f 倒立、放大、實像 v > 2f 像物異側 幻燈機 u = f 不成像 / 像的虛/實、正/倒立、 像物同/異側轉折點

u < f 正立、放大、虛像 v > u 像物同側 放大鏡、老花鏡

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