科技里的透鏡知識(shí)

情境1：購物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代，刷臉支付是基于人工智能、機(jī)器視覺、3D傳感、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的新型支付方式，具備便捷、安全、體驗(yàn)好等優(yōu)勢(shì)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，刷臉支付的快速興起不僅改變著人們的生活，更帶動(dòng)了相關(guān)移動(dòng)支付產(chǎn)業(yè)鏈的騰飛。尤其是5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等前沿黑科技的加速應(yīng)用落地，中國刷臉支付產(chǎn)業(yè)正加速崛起。

習(xí)題1：如圖1所示，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)只需面對(duì)攝像頭，經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)拍照、掃描等，確認(rèn)相關(guān)信息后，即可迅速完成交易，方便快捷。下列說法正確的是（ ）。

A. 攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凸面鏡

B. 攝像頭成像利用的是光的反射原理

C. “刷臉”時(shí)，攝像頭成像特點(diǎn)與平面鏡相同

D. “刷臉”時(shí)，攝像頭成倒立、縮小的實(shí)像

情境2：現(xiàn)如今智能手機(jī)已成為人們生活中不可或缺的一部分。為了看電影時(shí)有更好的觀看效果，市場(chǎng)上推出了手機(jī)屏幕放大器。手機(jī)屏幕放大器的作用原理主要是通過光學(xué)原理將手機(jī)屏幕上的圖像放大，以便視力不佳或有遠(yuǎn)距離觀看需求的人能夠更清晰地看到手機(jī)屏幕上的內(nèi)容。?這些放大器通常由一個(gè)或多個(gè)放大鏡組成，能夠?qū)⑹謾C(jī)屏幕上的內(nèi)容放大2—5倍不等。除了基本的放大功能外，一些高端的手機(jī)屏幕放大器還具備藍(lán)牙連接、觸摸屏控制等功能，以滿足用戶更多的需求。然而，使用手機(jī)屏幕放大器時(shí)需要注意保持適當(dāng)?shù)木嚯x和角度，避免過度依賴和眼睛疲勞。?

習(xí)題2：圖2是一款手機(jī)屏幕放大器，其基礎(chǔ)功能是將手機(jī)屏幕放大，可以理解為生活中的放大鏡。在使用其基礎(chǔ)功能時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）。

A. 人眼通過放大器看到的是正立的虛像

B. 這種放大器的工作原理是光的折射

C. 這種放大器是凹透鏡

D. 它的工作原理和望遠(yuǎn)鏡的目鏡一樣

情境3：無人機(jī)作為一種利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍等領(lǐng)域。隨著人工智能、傳感技術(shù)以及通信技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)的技術(shù)實(shí)力不斷提升。無人機(jī)的控制系統(tǒng)越來越智能化，可以通過自主飛行、多點(diǎn)懸停等功能實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。此外，無人機(jī)的傳感技術(shù)不斷完善，搭載高清攝像頭、紅外線傳感器等設(shè)備，可以進(jìn)行準(zhǔn)確的目標(biāo)識(shí)別和監(jiān)測(cè)，運(yùn)行多種應(yīng)用程序。

習(xí)題3：如圖3甲是小明同學(xué)正在用無人機(jī)航拍家鄉(xiāng)美景。關(guān)于圖3乙中無人機(jī)的使用，下列說法正確的是（ ）。

A. 無人機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡， 成的是倒立、放大的虛像

B. 無人機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凹透鏡，成的是倒立、縮小的實(shí)像

C. 要拍地面全景， 控制無人機(jī)上升， 所成的像變小

D. 要拍某區(qū)域近景， 控制無人機(jī)下降， 所成的像變小

情境4：在無人機(jī)攝像頭的拍攝中，曝光度決定了圖片的亮度和對(duì)比度。曝光度過高或過低都不會(huì)得到理想的效果，因此需要合理地調(diào)節(jié)曝光度。選擇不同的光圈以控制鏡頭的進(jìn)光面積；選擇不同的快門速度，以控制鏡頭的進(jìn)光時(shí)間。兩者結(jié)合的目的是使底片受到的光照能量保持一定，光照能量過大或過小都不能達(dá)到好的拍攝效果。

習(xí)題4：下表是某種情況下光圈與快門的幾種正確組合。在“快門”一行中，“15”表示快門打開的時(shí)間是[1/15]s，依此類推；在“光圈”一行中，“16”表示鏡頭透光部分的直徑等于鏡頭焦距的[1/16]，依此類推。計(jì)算光圈一行的最后一格應(yīng)填的數(shù)字。

情境5：自2024年6月1日起，上海市實(shí)施了新的《上海市非機(jī)動(dòng)車安全管理?xiàng)l例》，明確禁止攜帶電動(dòng)自行車或其蓄電池進(jìn)入電梯轎廂。?這一規(guī)定旨在提高公共安全，防止因電動(dòng)自行車或其蓄電池在電梯內(nèi)發(fā)生意外而引發(fā)安全事故。

習(xí)題5：小明所在小區(qū)安裝了智能提示系統(tǒng)，一旦有人違規(guī)操作，電梯內(nèi)的攝像頭就會(huì)拍攝成像并智能識(shí)別，電梯將停止運(yùn)行并發(fā)出聲、光警報(bào)。如圖4所示，某次警報(bào)時(shí)，攝像頭凸透鏡成像的像距為10.1 mm，則凸透鏡的焦距可能為（ ）。

A. 5 mm B. 10 mm C. 15 mm D. 20 mm

答案：1. D 2. C 3. C 4. 2 5. B

（作者單位：沈陽市渾南區(qū)第五初級(jí)中學(xué)）