题目内容

12.科学家通过大量实验得出,在凸透镜成像时满足公式$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$(注:公式中的u、v、f分别为物距、相距和焦距)
(1)请推导出:成实像时f一定,u变小,v变大;
(2)小明在照完半身照后,想用原来的照相机照一张全身单人照,这时应该怎么做?

分析 (1)首先将公式$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$变形,求得像距v的表达式,最后分析在焦距f一定时,物距变化时,分式中分母的变化,得出结论.
(2)当物体成实像时,随着物距u减小,像距增大,同时像也在增大.

解答 解:(1)推导如下:
由公式$\frac{1}{u}$+$\frac{1}{v}$=$\frac{1}{f}$得,
v=$\frac{uf}{u-f}$=$\frac{f}{1-\frac{f}{u}}$,
凸透镜成实像时,f一定,u减小,$\frac{f}{u}$增大,则1-$\frac{f}{u}$减小,
分子f一定,分母1-$\frac{f}{u}$减小,
分式值v=$\frac{f}{1-\frac{f}{u}}$增大.
(2)照了半身照后想照全身照片,物体所成的像减小,则需要增大物距,为了得到清晰的像,需要减小像距.所以应使照相机远离小明,并缩短暗箱的长度.
答:(1)证明过程如上;(2)应使照相机远离小明,并缩短暗箱的长度.

点评 主要考查了凸透镜成实像时物距、像距和焦距之间关系的证明,及成像规律的应用;此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难.

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