物理-透镜成像放大率(比例换算)与匀速直线运动求曝光时间

考点:科学推理 / 物理-透镜成像放大率(比例换算)与匀速直线运动求曝光时间

问法模型:题干问’曝光时间至多为多少秒’→先用像长/物长求放大率,把’像移动的尺寸不大于0.1mm’换算为实际位移,再由 t=x/v 求临界时间

推理链

  1. 第1步:从题干提取数据——‘底片上汽车长为2cm,实际汽车车身长3m’,得成像放大率 k=像长/物长=2cm/3m=2×10⁻²/3=1/150。
  2. 第2步:成像不模糊的前提是’底片上汽车的像移动的尺寸不大于0.1mm’,由放大率反推(像移÷放大率=实际位移),对应实际位移 x=0.1mm×150=15mm=0.015m。
  3. 第3步:汽车以速度v匀速行驶,做匀速直线运动,位移满足 x=vt。
  4. 第4步:‘曝光时间至多’取临界值,即像移恰好等于0.1mm时,t=x/v=0.015/v 秒。
  5. 第5步:与选项对照,A项表达式与 t=0.015/v 一致,B/C/D为放大率方向弄反或单位换算错误的干扰结果,故选A。

最快解法:⚡ 比例法+单位换算口诀’像移÷放大率=实移’:k=2cm÷3m=1/150,0.1mm×150=15mm=0.015m,t=0.015÷v,直接锁定A;全程统一换算成米即可避开陷阱。

易错点

  • ⚠ 单位换算混乱:0.1mm=0.01cm,与像长2cm比较时易错成100倍或1000倍关系,导致 t 差10倍或1000倍而误选干扰项。
  • ⚠ 放大率方向弄反:把’物长/像长=150’误用作’实移=像移×1/150’,错得0.00067mm对应的微小位移,误选含1/150系数的选项。
  • ⚠ 忽略’至多’的临界含义:应取像移恰好等于0.1mm的极限值,若按’远小于’处理或再除以多余系数会算错数量级。

母题抽象

🧩 当题干出现’成像不模糊/像移动尺寸不超过某值’特征时,先用’像长/物长’求放大率,把像移换算为实际位移,再除以物体速度即得临界曝光时间。

同类特征:侧面拍摄运动物体、像移动的尺寸不大于0.1mm、底片上汽车长2cm、实际车身长3m、求曝光时间至多、放大率换算+匀速运动

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题干

一名摄影师要从侧面拍摄一辆以行驶的汽车,成像不模糊的前提是底片上汽车的像移动的尺寸不大于0.1mm,已知底片上汽车长为2cm,实际汽车车身长3m,那么曝光时间至多为        秒。

选项

  • A.

     ✅
  • B.

  • C.

  • D.

官方解析

汽车速度。汽车的实际长度与成像之间的比例;则底片上汽车的像移动的尺寸不大于0.1mm,所对应的距离

故曝光的时间=

故正确答案为A。

给定材料

(无)