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快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件,相机上所标快门数据“100”,表示快门打开的时间是$\frac{1}{100}$秒,秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标.
图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置,它的大小决定着感光元件受光的多少,光圈大小的计算公式为:$光圈大小=\frac{镜头的焦距}{镜头光圈直径}$.
(1)数码相机镜头的主要元件是
(2)关于数码相机,下列说法中正确的是
A. 制作相机镜头的玻璃是晶体
B. 为扩大拍摄范围,应将照相机远离景物,此时成像变小
C. 照相机是利用凸透镜成缩小虚像的原理
D. 拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能,即调节镜头的焦距
(3)小明参观南通博物苑时,用简单的单镜片数码相机拍摄远处张謇的塑像,如果有一只小虫子停留在镜头上,此时小虫子在感光元件上成像情况为
(4)某数码相机镜头的焦距为$50\ \mathrm{mm}$,若此时镜头通光孔直径为$25\ \mathrm{mm}$,那么光圈数据为
4. 阅读短文,回答问题.
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来加热
图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置,它的大小决定着感光元件受光的多少,光圈大小的计算公式为:$光圈大小=\frac{镜头的焦距}{镜头光圈直径}$.
(1)数码相机镜头的主要元件是
凸
（填“凸”或“凹”）透镜,若要抓拍运动员百米冲刺时的瞬间照片,快门数据要调大
（填“大”或“小”）.(2)关于数码相机,下列说法中正确的是
B
.A. 制作相机镜头的玻璃是晶体
B. 为扩大拍摄范围,应将照相机远离景物,此时成像变小
C. 照相机是利用凸透镜成缩小虚像的原理
D. 拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能,即调节镜头的焦距
(3)小明参观南通博物苑时,用简单的单镜片数码相机拍摄远处张謇的塑像,如果有一只小虫子停留在镜头上,此时小虫子在感光元件上成像情况为
不成像
（填“倒立、缩小实像”“不成像”或“正立、放大虚像”）.(4)某数码相机镜头的焦距为$50\ \mathrm{mm}$,若此时镜头通光孔直径为$25\ \mathrm{mm}$,那么光圈数据为
2
.4. 阅读短文,回答问题.
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来加热
答案
3. (1)凸 大 (2)B (3)不成像 (4)2
解析:(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜,拍照时成的是倒立、缩小的实像,所以数码相机镜头的主要元件是凸透镜.由短文知,相机上所标快门数据“100”,表示快门打开的时间是 0.01 秒,秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标,所以快门数据越大,打开时间秒数越低,若要抓拍运动员百米冲刺时的瞬间照片,快门数据要调大.
(2)A.玻璃在熔化时先变软、变稀,最后变成液体,没有固定的熔点,是非晶体,故 A 错误.B.凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小.因此为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,所成像变小,故 B 正确.C.照相机成像时,物体距离镜头的距离较大,即物距较大,此时成的是倒立、缩小的实像,故 C 错误.D.由短文知,数码相机是通过伸缩镜头调节像距来完美成像的,所以拍摄近、远景时的“调焦”调节的是像距;人眼看远处和近处物体时是通过调节晶状体厚度,即凸透镜的焦距使清晰的像成在视网膜上的,故 D 错误.故选 B.
(3)如果有一只小虫子停留在镜头上,此时小虫子处在镜头一倍焦距以内,成的是虚像,所以在感光元件上(感光元件相当于光屏)不成像.
(4)某数码相机镜头的焦距为 50 mm,镜头通光孔直径为 25 mm, 则 光圈 = $\frac{镜头的焦距}{镜头光圈的直径}$ = $\frac{50\ \mathrm{mm}}{25\ \mathrm{mm}}$=2.
解析:(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜,拍照时成的是倒立、缩小的实像,所以数码相机镜头的主要元件是凸透镜.由短文知,相机上所标快门数据“100”,表示快门打开的时间是 0.01 秒,秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标,所以快门数据越大,打开时间秒数越低,若要抓拍运动员百米冲刺时的瞬间照片,快门数据要调大.
(2)A.玻璃在熔化时先变软、变稀,最后变成液体,没有固定的熔点,是非晶体,故 A 错误.B.凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小.因此为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,所成像变小,故 B 正确.C.照相机成像时,物体距离镜头的距离较大,即物距较大,此时成的是倒立、缩小的实像,故 C 错误.D.由短文知,数码相机是通过伸缩镜头调节像距来完美成像的,所以拍摄近、远景时的“调焦”调节的是像距;人眼看远处和近处物体时是通过调节晶状体厚度,即凸透镜的焦距使清晰的像成在视网膜上的,故 D 错误.故选 B.
(3)如果有一只小虫子停留在镜头上,此时小虫子处在镜头一倍焦距以内,成的是虚像,所以在感光元件上(感光元件相当于光屏)不成像.
(4)某数码相机镜头的焦距为 50 mm,镜头通光孔直径为 25 mm, 则 光圈 = $\frac{镜头的焦距}{镜头光圈的直径}$ = $\frac{50\ \mathrm{mm}}{25\ \mathrm{mm}}$=2.
解析
【分析】
这是一道结合生活实际的光学综合题，分四小问逐一分析：
1. 第(1)问：需明确照相机镜头的透镜类型，以及题目中快门数据的含义。照相机利用凸透镜成像，镜头为凸透镜；根据短文，快门数据越大，曝光时间越短，抓拍瞬间需要短曝光时间，故快门数据要调大。
2. 第(2)问：为选择题，需逐个分析选项：A选项玻璃无固定熔点，是非晶体；B选项凸透镜成实像时，物距越大像越小，远离景物（物距变大）成像变小，可扩大拍摄范围；C选项照相机成实像而非虚像；D选项数码相机调焦是调节像距而非焦距，据此选出正确选项。
3. 第(3)问：小虫子停留在镜头上，物距小于凸透镜一倍焦距，成虚像，虚像无法在感光元件（光屏）上呈现，故不成像。
4. 第(4)问：直接运用题目给出的光圈公式，代入焦距和通光孔直径计算即可。
【解析】
(1) 照相机的镜头相当于凸透镜，利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作，故镜头主要元件是凸透镜；根据短文，快门数据“100”对应曝光时间$\frac{1}{100}$秒，快门数据越大，曝光时间越短，抓拍瞬间需要短曝光时间，因此快门数据要调大。
(2) 对各选项分析：
A. 玻璃熔化时无固定熔点，属于非晶体，A错误；
B. 凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，远离景物（物距变大），成像变小，可扩大拍摄范围，B正确；
C. 照相机成倒立、缩小的实像，不是虚像，C错误；
D. 数码相机拍摄近远景时，“调焦”是调节镜头与感光元件的距离（像距），而非焦距，D错误；故选B。
(3) 小虫子停留在镜头上，物距小于凸透镜的一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在感光元件（相当于光屏）上呈现，因此小虫子在感光元件上不成像。
(4) 根据光圈大小公式：$光圈大小=\frac{镜头的焦距}{镜头光圈直径}$，代入数据得：$光圈=\frac{50\ \mathrm{mm}}{25\ \mathrm{mm}}=2$。
【答案】
(1) 凸；大
(2) B
(3) 不成像
(4) 2
【知识点】
凸透镜成像规律、晶体与非晶体、光圈公式应用
【点评】
本题结合数码相机的实际应用，考查光学基础知识点，难度适中，要求学生能结合题目给出的信息，运用凸透镜成像规律、晶体特点等知识分析解决问题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
这是一道结合生活实际的光学综合题，分四小问逐一分析：
1. 第(1)问：需明确照相机镜头的透镜类型，以及题目中快门数据的含义。照相机利用凸透镜成像，镜头为凸透镜；根据短文，快门数据越大，曝光时间越短，抓拍瞬间需要短曝光时间，故快门数据要调大。
2. 第(2)问：为选择题，需逐个分析选项：A选项玻璃无固定熔点，是非晶体；B选项凸透镜成实像时，物距越大像越小，远离景物（物距变大）成像变小，可扩大拍摄范围；C选项照相机成实像而非虚像；D选项数码相机调焦是调节像距而非焦距，据此选出正确选项。
3. 第(3)问：小虫子停留在镜头上，物距小于凸透镜一倍焦距，成虚像，虚像无法在感光元件（光屏）上呈现，故不成像。
4. 第(4)问：直接运用题目给出的光圈公式，代入焦距和通光孔直径计算即可。
【解析】
(1) 照相机的镜头相当于凸透镜，利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作，故镜头主要元件是凸透镜；根据短文，快门数据“100”对应曝光时间$\frac{1}{100}$秒，快门数据越大，曝光时间越短，抓拍瞬间需要短曝光时间，因此快门数据要调大。
(2) 对各选项分析：
A. 玻璃熔化时无固定熔点，属于非晶体，A错误；
B. 凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，远离景物（物距变大），成像变小，可扩大拍摄范围，B正确；
C. 照相机成倒立、缩小的实像，不是虚像，C错误；
D. 数码相机拍摄近远景时，“调焦”是调节镜头与感光元件的距离（像距），而非焦距，D错误；故选B。
(3) 小虫子停留在镜头上，物距小于凸透镜的一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在感光元件（相当于光屏）上呈现，因此小虫子在感光元件上不成像。
(4) 根据光圈大小公式：$光圈大小=\frac{镜头的焦距}{镜头光圈直径}$，代入数据得：$光圈=\frac{50\ \mathrm{mm}}{25\ \mathrm{mm}}=2$。
【答案】
(1) 凸；大
(2) B
(3) 不成像
(4) 2
【知识点】
凸透镜成像规律、晶体与非晶体、光圈公式应用
【点评】
本题结合数码相机的实际应用，考查光学基础知识点，难度适中，要求学生能结合题目给出的信息，运用凸透镜成像规律、晶体特点等知识分析解决问题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
