“定、變”焦相機的聚焦分類及眼睛

小明同學在探究了《研究凸透鏡成像規律》，知道了照相機成像原理后，對市場上的各種類型的照相機作了調研和分類，就定焦、變焦（指鏡頭的焦距是否可變）兩類相機，單就相機在拍攝過程中的各自的分類及聚焦情況分析如下：

1 定焦第一類：為固定焦點式

該相機的鏡頭是固定的，拍攝時不需要根據景物的遠近調節鏡頭到膠片的距離（即不需要調焦）。相機的說明書上注明“拍攝時，景物需在3m以外”，相機拍攝的底片上成的像是_______、_______、_______。（ 倒立；縮小；實像）

為探究其中的緣由，小明找來與這架相機鏡頭焦距一樣的凸透鏡（f＝35mm）等器材做實驗，下表是測出的物距和像距的變化情況。請根據表中數據，簡單分析解釋為什么拍攝時不需調焦？（物距在3m以外變化時，像距變化非常小，像的位置幾乎不變，所以不需要調焦。）

物距u/m0.10.51.01.52.02.53.0

像距v/mm53.8537.9536.2735.8435.6235.5035.41

物距u/m3.54.04.55.05.56.06.5

像距v/mm35.3535.3135.2735.2535.2235.2035.18

2 定焦第二類：雖鏡頭的焦距一定，但鏡頭可以前后伸縮

它在拍攝遠近不同的景物時，還需伸縮鏡頭，調節鏡頭到膠片的距離（又稱調焦），方可得到清晰的像。若小明用這一相機原給某同學照了一張半身像，現欲改拍全身，則小明得先_________該同學（選填“遠離”、“靠近”），再調節鏡頭向_________（選填“前伸”或“后縮”），使像距變_________ （選填“長”、“短”），直至取景框內的像清晰時撳快門即可。（ 遠離；后縮；短）

前兩例鏡頭的焦距雖一定，前者無需調焦，操作極簡單；后者雖需調焦，但所拍照片在清晰程度上較前者清晰些。

3 變焦第一類：拍攝遠近的景物時，除鏡頭的焦距隨之改變外，還需伸縮鏡頭，調節鏡頭到膠片的距離。小明利用這架數碼相機站在同一位置對著遠處的景物先后通過調節鏡頭的遠近，拍攝了如圖所示的甲、乙兩張照片，他對拍攝過程產生的疑問：“物體通過凸透鏡的光屏上所成的像的大小與凸透鏡的焦距有關系？”進行了探究。

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①小明在拍攝時調節鏡頭的遠近，除焦距改變外，主要是改變_______（選填“像距”或“物距”）。②小明為了探究其中的規律先后選用了三個焦距分別為15cm、10cm、5cm的凸透鏡，實驗時應保持______不變（選填“像距”或“物距”）的情況下依次進行實驗，發現所成的像越來越小。請你根據實驗結果判斷小明在拍乙圖照片時照相機的鏡頭焦距較_____ 。（ 像距；物距；大）

4 變焦第二類：拍攝遠近物體時，除鏡頭的焦距隨之改變外，鏡頭是固定（像距一定）的電子自動調焦相機，你認為攝遠景與攝近景相比，鏡頭焦距變大的應是攝__________（選填“遠景”、“近景”）。這種相機就是依據仿生學原理，按正常人眼睛看清楚遠近物體而制成的，人眼的晶狀體相當于“___________”，視網膜相當于“___________”，當視線由遠移近時，晶狀體就會變________（選填“扁平”或“凸起”）。青少年易患近視，是因長時間看書而使得“凸透鏡”的焦距變得較_____（選填“長”或“短”），當看遠處物體時，喪失了正常人眼的調節功能，而使像存在“光屏”的____面，應配戴_____透鏡，該透鏡的作用是_______。老爺爺眼睛老花，當他視線由遠移近時，像是成在“光屏”的____面，為看清楚他應配戴的老花鏡是_____透鏡。［遠景（提示：本題采用極端法思考：物體放在較近處“u＞2f”像存在一倍焦距外兩倍焦距內；物體移至無窮遠時，像將移至焦點附近。） ；焦距可變的凸透鏡；光屏；凸起；短；前；凹； 發散光線（或使物體的像落在視網膜上或相當于使物體靠近）；后；凸］

注：2、張正太，江蘇阜寧縣實驗初中，224400

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”