1. 我们在照相时,可以得到一个倒立、缩小的实像;在看电影时,可以看到一个放大的实像;透过放大镜看报纸时,可以看到一些放大的字。这些都是凸透镜所成的像。那么,同样是凸透镜,为什么它们可以成不同的像呢?
答案
解:凸透镜的成像性质由物体到凸透镜的距离(物距)与凸透镜焦距的大小关系决定:
照相时,被拍摄物体到凸透镜的距离大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像;
看电影时,胶片到放映机镜头的距离在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;
用放大镜看报纸时,报纸到放大镜的距离小于1倍焦距,成正立、放大的虚像。
同样的凸透镜,当物体到透镜的物距不同时,满足不同的成像条件,就可以成不同性质的像。
照相时,被拍摄物体到凸透镜的距离大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像;
看电影时,胶片到放映机镜头的距离在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;
用放大镜看报纸时,报纸到放大镜的距离小于1倍焦距,成正立、放大的虚像。
同样的凸透镜,当物体到透镜的物距不同时,满足不同的成像条件,就可以成不同性质的像。
2. 照相机、投影仪、放大镜均是由凸透镜制成的,它们通过凸透镜所成的像有什么异同?
答案
解:
相同点
三者都是利用凸透镜对光的折射作用成像,成像过程均遵循凸透镜的成像规律。
不同点
1. 物距条件不同:
照相机成像时,被拍摄物体到凸透镜的距离大于2倍焦距($u>2f$);
投影仪成像时,投影片到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间($f<u<2f$);
放大镜成像时,被观察物体到凸透镜的距离小于1倍焦距($u<f$)。
2. 像的性质不同:
照相机成倒立、缩小的实像;
投影仪成倒立、放大的实像;
放大镜成正立、放大的虚像。
3. 像的特点与位置不同:
照相机、投影仪所成的实像都可以用光屏承接,像和物体分别位于凸透镜的两侧:其中照相机的像在透镜另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间($f<v<2f$),投影仪的像在透镜另一侧的2倍焦距以外($v>2f$);
放大镜所成的虚像不能用光屏承接,像和物体位于凸透镜的同一侧。
相同点
三者都是利用凸透镜对光的折射作用成像,成像过程均遵循凸透镜的成像规律。
不同点
1. 物距条件不同:
照相机成像时,被拍摄物体到凸透镜的距离大于2倍焦距($u>2f$);
投影仪成像时,投影片到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间($f<u<2f$);
放大镜成像时,被观察物体到凸透镜的距离小于1倍焦距($u<f$)。
2. 像的性质不同:
照相机成倒立、缩小的实像;
投影仪成倒立、放大的实像;
放大镜成正立、放大的虚像。
3. 像的特点与位置不同:
照相机、投影仪所成的实像都可以用光屏承接,像和物体分别位于凸透镜的两侧:其中照相机的像在透镜另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间($f<v<2f$),投影仪的像在透镜另一侧的2倍焦距以外($v>2f$);
放大镜所成的虚像不能用光屏承接,像和物体位于凸透镜的同一侧。
3. 物体通过凸透镜成像的性质与凸透镜的有关,并随的变化而改变。
处,是物体成缩小像与放大像的分界点;处,是物体成倒立实像与正立虚像的分界点。
处,是物体成缩小像与放大像的分界点;处,是物体成倒立实像与正立虚像的分界点。
答案
解:
焦距
物距
二倍焦距(2f)
一倍焦距(焦点或f)
焦距
物距
二倍焦距(2f)
一倍焦距(焦点或f)
4. 物体从距凸透镜二倍焦距之外向凸透镜运动,直到一倍焦距之外。在此过程中,像的大小怎样变化?
答案
解:根据凸透镜成实像的规律:物距减小时,像距增大,像的大小随之变大,即“物近像远像变大”。
本题中物体从距凸透镜二倍焦距之外运动到一倍焦距之外的整个过程,物距始终大于一倍焦距,凸透镜成实像,且物体到透镜的物距不断减小。
答:在此过程中,像的大小逐渐变大。
本题中物体从距凸透镜二倍焦距之外运动到一倍焦距之外的整个过程,物距始终大于一倍焦距,凸透镜成实像,且物体到透镜的物距不断减小。
答:在此过程中,像的大小逐渐变大。
5. 凸透镜成虚像时,应满足什么条件?当物体靠近凸透镜时,像的大小将怎样变化?
答案
解:
凸透镜成虚像时,应满足的条件是:物体到凸透镜的物距小于1倍焦距,即$u < f$。
当物体靠近凸透镜时,在物距仍小于1倍焦距的范围内,像的大小将逐渐变小。
凸透镜成虚像时,应满足的条件是:物体到凸透镜的物距小于1倍焦距,即$u < f$。
当物体靠近凸透镜时,在物距仍小于1倍焦距的范围内,像的大小将逐渐变小。
1. 某照相机镜头的焦距为 20 cm。拍照时,景物到镜头的距离范围应
大于40 cm
,感光器件到镜头的距离范围应大于20 cm且小于40 cm
。若要使感光器件上的像大一些,则景物应靠近
镜头,感光器件应远离
镜头。答案
1. 大于40 cm 大于20 cm且小于40 cm 靠近 远离
2. 某幻灯机的镜头焦距为10 cm。投影时,投影片到镜头的距离应
大于10 cm且小于20 cm
,银幕到镜头的距离应大于20 cm
;要使银幕上的图片小一些,应将投影片远离
镜头,银幕靠近
镜头。答案
2. 大于10 cm且小于20 cm 大于20 cm 远离 靠近
3. 某放大镜的焦距为10 cm。用该放大镜观察文物的细小部位时,文物到放大镜的距离应
小于
10 cm,要想看到的像更大一些,应将放大镜适当地远离
文物。答案
3. 小于 远离
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