姚俊松
凸透鏡在我們的生活中有著廣泛的應(yīng)用,老年人看報紙用到的放大鏡,我們旅游拍照用的照相機(jī),電影院里放電影用的放映機(jī),課堂上老師展示用的幻燈機(jī),都用到了凸透鏡,那么,這些透鏡的成像有什么特點,使用過程中有哪些注意事項呢?我們一起來進(jìn)行分析學(xué)習(xí)。
讓視野更清晰的放大鏡
放大鏡,顧名思義,就是將小物體放大,便于我們更好地觀察的透鏡,根據(jù)我們的生活常識,通過放大鏡,我們看到的是一個放大、正立的像。
根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,當(dāng)物距小于1倍焦距的時候,凸透鏡可以成正立、放大的虛像,物體與像在凸透鏡的同側(cè)。
在保證物體在1倍焦距以內(nèi)的情況下,如果讓放大鏡靠近物體,像會變小;相反,讓放大鏡遠(yuǎn)離物體,成的像會變大,由此可得放大鏡的調(diào)節(jié)規(guī)律:物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大,物近像近像變小。
例1,如圖1,甲同學(xué)拿著焦距為10cm的放大鏡去看離他1.5m遠(yuǎn)處的乙同學(xué),乙同學(xué)卻通過放大鏡看到了甲同學(xué)眼睛的正立、放大的清晰虛像,則放大鏡與甲同學(xué)的距離( )。
A.小于10cm
B.大于10cm且小于20cm
C.大于20cm
D.等于10cm
分析:因為乙同學(xué)通過放大鏡看到了甲同學(xué)眼睛的正立、放大的清晰虛像。所以甲同學(xué)的眼睛到放大鏡的距離應(yīng)該在1倍焦距以內(nèi)。
答案:A
留住美麗瞬間的照相機(jī)
照相機(jī)(如圖2)一般由鏡頭、調(diào)焦環(huán)、光圈、快門、膠卷等部分構(gòu)成,鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡:膠卷相當(dāng)于光屏,用來接收像:調(diào)焦環(huán)可以調(diào)節(jié)鏡頭到膠卷的距離,使膠卷上形成清晰的像;光圈可以控制從鏡頭射入光線的多少:快門可以控制曝光時間。
由生活經(jīng)驗可知,照相機(jī)成的是縮小的實像,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,當(dāng)物距大于2倍焦距時,凸透鏡成倒立、縮小的實像:物體越靠近2倍焦距,所成的實像越大,像和物在凸透鏡的異側(cè)。
在我們拍照的時候,經(jīng)常需要根據(jù)拍攝的需求進(jìn)行物距、像距的調(diào)節(jié),從而拍出不同大小、不同范圍的照片,如何使照片上的物體顯得更大一些?
根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,讓物體靠近鏡頭,減小物距,再向外拉伸鏡頭,讓像距變大,可使照片上的物體顯得更大一些。
如何讓照片拍攝的范圍更大一些?
根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,讓物體遠(yuǎn)離鏡頭,增大物距,再向里收縮鏡頭,讓像距變小,可使照片上的物體小一些,照片上的物體小一些,照片能拍攝的范圍就大了。
例2,夏季校園里鮮花盛開。小剛用照相機(jī)將美麗的鮮花拍攝了下來,照相機(jī)的鏡頭對光有(填“會聚”或“發(fā)散”)作用,若想使鮮花的像更大些,應(yīng)使鏡頭____(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)鮮花。
分析:照相機(jī)的鏡頭是凸透鏡。也叫會聚透鏡,對光有會聚作用;根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律,要讓鮮花的像更大一些,可以讓鏡頭靠近鮮花。
答案:會聚靠近
讓精彩回放的幻燈機(jī)
幻燈機(jī)一般由光源、幻燈片、鏡頭、平面鏡、屏幕組成,幻燈機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,如圖3所示,來自幻燈片上圖案(物體)的光,通過凸透鏡后會聚在天花板上,形成圖案的像,平面鏡的作用是改變光的傳播方向,使射向天花板的光能在屏幕上成像。
根據(jù)我們的生活常識,幻燈機(jī)的目的是為了在屏幕上呈現(xiàn)出放大的像,能在屏幕上呈現(xiàn)說明是實像,
根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,當(dāng)物距大于1倍焦距而小于2倍焦距時,凸透鏡能成倒立、放大的實像:物體越靠近焦點,所成的像越大,像和物在凸透鏡的異側(cè)。
電影院里放電影用到的電影機(jī)、投影儀的原理與幻燈機(jī)的原理及成像特點都基本相同。
使用幻燈機(jī)時,必須將幻燈片放在距離鏡頭1倍焦距到2倍焦距之間的位置,這樣才能成放大的實像,由于凸透鏡所成的實像是倒立的,所以幻燈片必須倒著放。我們才能在屏幕上看到正立的像。
例3,物理課中使用如圖4所示的投影儀投影,在投影屏幕上得到了放大的____(填“虛像”或“實像”),投影儀上還有一塊平面鏡,它的作用是____,使像能夠投射到屏幕上,這時,教室后排同學(xué)要求老師將屏幕上的畫面再調(diào)得大一些,為此,老師的操作應(yīng)當(dāng)是:適當(dāng)____(填“增大”或“減小”)投影儀與屏幕的距離,并將凸透鏡適當(dāng)向(填“上”或“下”)移動。
分析:投影儀是根據(jù)凸透鏡成放大、倒立實像的原理制成的,投影儀上有一塊平面鏡,它的作用是改變光的傳播方向,將豎直射向天花板的像反射到光屏上,若要將屏幕上的畫面調(diào)得大一些,根據(jù)凸透鏡成實像時,物近像大像亦遠(yuǎn),應(yīng)適當(dāng)增大投影儀與屏幕的距離,并將凸透鏡適當(dāng)向下移動,減小凸透鏡與投影片的距離。
答案:實像 改變光的傳播方向 增大 下
責(zé)任編輯:程哲endprint
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2015年11期