登录
9. 在信息化时代,相机和手机都是常用的图像采集设备。
(1)用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立、缩小的(选填“实”或“虚”)像。镜头靠近人时,像的大小将变,此时像会(选填“靠近”或“远离”)透镜。用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”,但成像也基本清晰。她将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示。根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为。
A. 5 m B. 0.5 m
C. 0.05 m D. 0.005 m
(3)请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是
。
(1)用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立、缩小的(选填“实”或“虚”)像。镜头靠近人时,像的大小将变,此时像会(选填“靠近”或“远离”)透镜。用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”,但成像也基本清晰。她将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示。根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为。
A. 5 m B. 0.5 m
C. 0.05 m D. 0.005 m
(3)请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是
。
答案
解：
(1) 实；大；远离
(2) D
(3) 手机镜头的焦距非常小，拍摄远近不同的物体时，物距都远大于2倍焦距，像距的变化范围很小，几乎不需要调整就能让像清晰地成在芯片上，因此不需要“调焦”。
(1) 实；大；远离
(2) D
(3) 手机镜头的焦距非常小，拍摄远近不同的物体时，物距都远大于2倍焦距，像距的变化范围很小，几乎不需要调整就能让像清晰地成在芯片上，因此不需要“调焦”。
解析
【分析】
首先回忆凸透镜成像规律：当物距u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理；凸透镜成像遵循“物近像远像变大”的规律，即物距减小，像距增大，像变大。对于第二问，当物距远大于2倍焦距时，像距近似等于焦距，可通过表格中物距较大时的像距估算焦距；第三问需结合焦距大小分析像距的变化特点。
【解析】
(1) 相机镜头相当于凸透镜，拍照时物距大于2倍焦距，因此在芯片上成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律，镜头靠近人时物距减小，像距会增大，像会变大，此时像远离透镜。
(2) 当物距远大于凸透镜的2倍焦距时，像距近似等于焦距。观察表格数据，物距为10.00m、5.00m等较大值时，像距约为0.5cm=0.005m，因此手机镜头的焦距大约为0.005m，对应选项D。
(3) 手机镜头的焦距非常小，拍摄时物距都远大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时像距接近焦距，物距变化时像距的变化范围很小，几乎不需要调整就能让像清晰地成在芯片上，因此不需要“调焦”。
【答案】
(1) 实；大；远离 (2) D (3) 手机镜头的焦距非常小，拍摄远近不同的物体时，物距都远大于2倍焦距，像距的变化范围很小，几乎不需要调整就能让像清晰地成在芯片上，因此不需要“调焦”。
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理；焦距概念
【点评】
本题结合实际生活中的相机、手机成像问题，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生理解成像规律并结合实验数据分析焦距，注重理论与实际的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先回忆凸透镜成像规律：当物距u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理；凸透镜成像遵循“物近像远像变大”的规律，即物距减小，像距增大，像变大。对于第二问，当物距远大于2倍焦距时，像距近似等于焦距，可通过表格中物距较大时的像距估算焦距；第三问需结合焦距大小分析像距的变化特点。
【解析】
(1) 相机镜头相当于凸透镜，拍照时物距大于2倍焦距，因此在芯片上成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律，镜头靠近人时物距减小，像距会增大，像会变大，此时像远离透镜。
(2) 当物距远大于凸透镜的2倍焦距时，像距近似等于焦距。观察表格数据，物距为10.00m、5.00m等较大值时，像距约为0.5cm=0.005m，因此手机镜头的焦距大约为0.005m，对应选项D。
(3) 手机镜头的焦距非常小，拍摄时物距都远大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时像距接近焦距，物距变化时像距的变化范围很小，几乎不需要调整就能让像清晰地成在芯片上，因此不需要“调焦”。
【答案】
(1) 实；大；远离 (2) D (3) 手机镜头的焦距非常小，拍摄远近不同的物体时，物距都远大于2倍焦距，像距的变化范围很小，几乎不需要调整就能让像清晰地成在芯片上，因此不需要“调焦”。
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理；焦距概念
【点评】
本题结合实际生活中的相机、手机成像问题，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生理解成像规律并结合实验数据分析焦距，注重理论与实际的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 同学们收集材料制作简易照相机:用硬纸板做两个口径相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动。在纸筒M的一端嵌上凸透镜,在纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,如图甲所示。将纸筒N有半透明薄膜的一端套入纸筒M内,组装成如图乙所示的照相机。同学们利用自制的简易照相机进行了拍摄,并根据实际拍摄情况进行优化和改进。
(1)拍摄远处物体时,应选择(选填“亮”或“暗”)的物体。调节透镜和薄膜间的距离,可以在薄膜上看到远处物体(选填“正立”或“倒立”)、(选填“放大”或“缩小”)清晰的像。
(2)拍摄了远处物体清晰的像,若想再拍摄近处的物体,应将透镜和薄膜间的距离(选填“变小”或“变大”)。
(3)某同学在组装照相机时,将纸筒N的另一端(非半透明薄膜的一端)套入纸筒M内,发现无论如何调整透镜与薄膜间的距离,都看不到远处物体的像,出现这种现象的原因可能是。
(1)拍摄远处物体时,应选择(选填“亮”或“暗”)的物体。调节透镜和薄膜间的距离,可以在薄膜上看到远处物体(选填“正立”或“倒立”)、(选填“放大”或“缩小”)清晰的像。
(2)拍摄了远处物体清晰的像,若想再拍摄近处的物体,应将透镜和薄膜间的距离(选填“变小”或“变大”)。
(3)某同学在组装照相机时,将纸筒N的另一端(非半透明薄膜的一端)套入纸筒M内,发现无论如何调整透镜与薄膜间的距离,都看不到远处物体的像,出现这种现象的原因可能是。
答案
解：
(1) 亮；倒立；缩小
(2) 变大
(3) 半透明薄膜被纸筒N的筒身遮挡，人眼无法观察到薄膜，没有光线能从薄膜背离凸透镜的一侧透出，无法看到薄膜上承接的像。
(1) 亮；倒立；缩小
(2) 变大
(3) 半透明薄膜被纸筒N的筒身遮挡，人眼无法观察到薄膜，没有光线能从薄膜背离凸透镜的一侧透出，无法看到薄膜上承接的像。
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在简易照相机中的应用，解题思路如下：
1. 对于第(1)问：拍摄时，物体亮度越高，反射的光线越多，薄膜上承接的像越清晰；简易照相机利用凸透镜成实像的原理，当物距大于2倍凸透镜焦距时，成倒立、缩小的实像，因此远处物体在薄膜上成倒立缩小的像。
2. 对于第(2)问：根据凸透镜成像规律，物距减小（拍摄近处物体时，物距变小），像距会增大，因此需要调整透镜和薄膜间的距离来适配像距，才能成清晰的像。
3. 对于第(3)问：正确组装时，半透明薄膜应朝向凸透镜一侧，若将纸筒N的非薄膜端套入M，半透明薄膜会被纸筒N的筒身遮挡，导致光线无法正常到达薄膜，也无法观察到薄膜上的像，因此看不到远处物体的像。
【解析】
(1) 拍摄远处物体时，亮的物体反射光线更多，能使薄膜上的像更清晰；简易照相机的成像原理是：当物距大于2倍凸透镜焦距时，成倒立、缩小的实像，因此薄膜上会呈现远处物体倒立、缩小的清晰像。故依次填：亮、倒立、缩小。
(2) 根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，拍摄近处物体时，物距减小，像距会增大，因此应将透镜和薄膜间的距离变大，才能在薄膜上成清晰的像。故填：变大。
(3) 若将纸筒N的非半透明薄膜端套入纸筒M内，半透明薄膜会被纸筒N的筒身遮挡，既无法让光线在薄膜上正常成像，也无法观察到薄膜上的像，因此无论如何调整距离都看不到远处物体的像。
【答案】
(1) 亮；倒立；缩小
(2) 变大
(3) 半透明薄膜被纸筒N的筒身遮挡，人眼无法观察到薄膜，没有光线能从薄膜背离凸透镜的一侧透出，无法看到薄膜上承接的像。
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理；实像的特点
【点评】
本题结合简易照相机的制作考查凸透镜成像规律的应用，重点考查学生对物距、像距变化规律的理解，以及对实验组装合理性的分析，属于凸透镜成像知识的基础应用题型，需要学生熟练掌握照相机的成像原理。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜成像规律在简易照相机中的应用，解题思路如下：
1. 对于第(1)问：拍摄时，物体亮度越高，反射的光线越多，薄膜上承接的像越清晰；简易照相机利用凸透镜成实像的原理，当物距大于2倍凸透镜焦距时，成倒立、缩小的实像，因此远处物体在薄膜上成倒立缩小的像。
2. 对于第(2)问：根据凸透镜成像规律，物距减小（拍摄近处物体时，物距变小），像距会增大，因此需要调整透镜和薄膜间的距离来适配像距，才能成清晰的像。
3. 对于第(3)问：正确组装时，半透明薄膜应朝向凸透镜一侧，若将纸筒N的非薄膜端套入M，半透明薄膜会被纸筒N的筒身遮挡，导致光线无法正常到达薄膜，也无法观察到薄膜上的像，因此看不到远处物体的像。
【解析】
(1) 拍摄远处物体时，亮的物体反射光线更多，能使薄膜上的像更清晰；简易照相机的成像原理是：当物距大于2倍凸透镜焦距时，成倒立、缩小的实像，因此薄膜上会呈现远处物体倒立、缩小的清晰像。故依次填：亮、倒立、缩小。
(2) 根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，拍摄近处物体时，物距减小，像距会增大，因此应将透镜和薄膜间的距离变大，才能在薄膜上成清晰的像。故填：变大。
(3) 若将纸筒N的非半透明薄膜端套入纸筒M内，半透明薄膜会被纸筒N的筒身遮挡，既无法让光线在薄膜上正常成像，也无法观察到薄膜上的像，因此无论如何调整距离都看不到远处物体的像。
【答案】
(1) 亮；倒立；缩小
(2) 变大
(3) 半透明薄膜被纸筒N的筒身遮挡，人眼无法观察到薄膜，没有光线能从薄膜背离凸透镜的一侧透出，无法看到薄膜上承接的像。
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理；实像的特点
【点评】
本题结合简易照相机的制作考查凸透镜成像规律的应用，重点考查学生对物距、像距变化规律的理解，以及对实验组装合理性的分析，属于凸透镜成像知识的基础应用题型，需要学生熟练掌握照相机的成像原理。
【难度系数】
0.5
11.国庆假期,小丽随家人到景区游玩,小丽用手机离缆车玻璃一定距离拍外面的风景时,会拍出玻璃上的雨滴,看不清外面的景物,如图甲所示;当她将手机的镜头紧贴玻璃时,拍出来的照片竟然看不到雨滴了,如图乙所示。请你根据凸透镜成像的规律简要解释为什么照片中看不到雨滴了。
答案
解：手机的镜头相当于凸透镜，当手机镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于凸透镜的一倍焦距。
根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被作为光屏的手机感光元件承接，因此无法在照片上形成雨滴的像。
此时窗外远处的景物到镜头的距离远大于二倍焦距，可以在手机的感光元件上成清晰的实像，因此最终的照片里看不到雨滴。
根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被作为光屏的手机感光元件承接，因此无法在照片上形成雨滴的像。
此时窗外远处的景物到镜头的距离远大于二倍焦距，可以在手机的感光元件上成清晰的实像，因此最终的照片里看不到雨滴。
解析
【分析】
要解释该现象，需结合凸透镜成像规律分析：手机镜头相当于凸透镜，雨滴是玻璃上的“物体”。当镜头离玻璃有一定距离时，雨滴到镜头的物距大于一倍焦距，会成实像，能被手机感光元件承接，所以照片有雨滴；当镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于一倍焦距，此时成虚像，虚像无法被感光元件承接，因此无法形成雨滴的像，而窗外远处景物到镜头的距离远大于二倍焦距，会成清晰实像，所以照片看不到雨滴。
【解析】
手机的镜头相当于凸透镜。当手机镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于凸透镜的一倍焦距。根据凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被作为光屏的手机感光元件承接，因此无法在照片上形成雨滴的像；而窗外远处的景物到镜头的距离远大于二倍焦距，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，该实像能被手机感光元件承接，因此最终的照片里看不到雨滴。
【答案】
手机的镜头相当于凸透镜，当手机镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于凸透镜的一倍焦距。根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被作为光屏的手机感光元件承接，因此无法在照片上形成雨滴的像。此时窗外远处的景物到镜头的距离远大于二倍焦距，可以在手机的感光元件上成清晰的实像，因此最终的照片里看不到雨滴。
【知识点】
凸透镜成像规律，生活中的透镜
【点评】
本题结合生活实际场景，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生将物理知识与生活现象结合，难度适中，能有效检验学生对知识点的理解与运用能力。
【难度系数】
0.5
要解释该现象，需结合凸透镜成像规律分析：手机镜头相当于凸透镜，雨滴是玻璃上的“物体”。当镜头离玻璃有一定距离时，雨滴到镜头的物距大于一倍焦距，会成实像，能被手机感光元件承接，所以照片有雨滴；当镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于一倍焦距，此时成虚像，虚像无法被感光元件承接，因此无法形成雨滴的像，而窗外远处景物到镜头的距离远大于二倍焦距，会成清晰实像，所以照片看不到雨滴。
【解析】
手机的镜头相当于凸透镜。当手机镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于凸透镜的一倍焦距。根据凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被作为光屏的手机感光元件承接，因此无法在照片上形成雨滴的像；而窗外远处的景物到镜头的距离远大于二倍焦距，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，该实像能被手机感光元件承接，因此最终的照片里看不到雨滴。
【答案】
手机的镜头相当于凸透镜，当手机镜头紧贴玻璃时，雨滴到镜头的距离小于凸透镜的一倍焦距。根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被作为光屏的手机感光元件承接，因此无法在照片上形成雨滴的像。此时窗外远处的景物到镜头的距离远大于二倍焦距，可以在手机的感光元件上成清晰的实像，因此最终的照片里看不到雨滴。
【知识点】
凸透镜成像规律，生活中的透镜
【点评】
本题结合生活实际场景，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生将物理知识与生活现象结合，难度适中，能有效检验学生对知识点的理解与运用能力。
【难度系数】
0.5
