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文檔簡介
1、凸透鏡成像規(guī)律1.通過光心的光線方向不變;平行主軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點(diǎn); 通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主軸。2. 利用凸透鏡的特殊光線作透鏡成像光路 畫光路圖的方法及步驟:畫凸透鏡,主光軸,焦點(diǎn)和兩倍焦點(diǎn),光源。 從光源上一點(diǎn)(一般是最上面或最下面的點(diǎn)),畫平行于主光軸入射的光線,經(jīng)過凸透鏡后,過焦點(diǎn)射出。畫這個(gè)點(diǎn)過光心的光線,則兩條光線的交點(diǎn)是光源上這一點(diǎn)的像。光源在一倍焦距內(nèi)時(shí),兩條光線的反向延長線相交,不是實(shí)際的光線,應(yīng)該用虛線表示,說明是虛像。AB垂直于主軸,取從它射出的兩條光線,經(jīng)透鏡折射后的交點(diǎn)A,由于像AB仍垂直于主軸,便可畫出AB的像。物體處于2倍焦距以內(nèi);物體處于2
2、倍焦距和1倍焦距之間;物體處于焦點(diǎn)以內(nèi)。 注意:從A點(diǎn)發(fā)出的其他光線(非特殊光線),經(jīng)凸透鏡后也應(yīng)會聚于A點(diǎn)。3. 具體實(shí)驗(yàn)做法:在水平桌面上依次放蠟燭、凸透鏡和光屏,并使它們在同一直線上,且它們的中心在同一高度,這樣做的目的是使?fàn)T焰的像在光屏中間。4. 凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用說明:當(dāng)物距u減小時(shí),像變大,像距變大。像與物變化關(guān)系:成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小;像和物同方向移動。 1倍焦距分虛實(shí):= f是成實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)。2倍焦距分大小:=2 f是成放大像與縮小像的分界點(diǎn)。實(shí)像與虛像:由實(shí)際光線匯聚成的像,稱為實(shí)像;反之稱為虛像。實(shí)像和虛像一種區(qū)分方法:實(shí)像都是倒立的,而虛像都是
3、正立的。5. 在實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)無論光屏如何移動,均無法在光屏上得到像,原因有兩個(gè)方面:物體在焦點(diǎn)或焦點(diǎn)以內(nèi);蠟燭、凸透鏡和光屏不在同一高度。6. 只是像的亮度變暗一些。分析:從物體同一點(diǎn)發(fā)出的無數(shù)成像光線(或反射的光線)通過凸透鏡折射后最終都相交于該物體的像點(diǎn)上,光路如圖所示。從光路圖中我們不難發(fā)現(xiàn),遮住一部分光線后,沒遮住部分的光線是不受影響的,光線仍會從沒遮住部分折射而過,并且成的像位置不變,成像性質(zhì)不變,只是會聚到像點(diǎn)的光線的數(shù)目減少了,所成的像的亮度變暗而已。若遮住大部分,只是像更暗而已,其他位置、性質(zhì)不變?!纠}部分】例1某同學(xué)拿著一個(gè)凸透鏡正對著太陽光,用一張白紙?jiān)谕哥R的另一側(cè)來回移
4、動,并得到一個(gè)最小最亮的光斑,用刻度尺測得此光斑到透鏡光心的距離是10cm,若想用此透鏡觀察郵票上較小的圖案,則郵票到透鏡的距離應(yīng)( )A. 大于10cmC. 小于10cm例2某同學(xué)在做研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),保持凸透鏡位置不變,如圖所示,先后使?fàn)T焰位于a、b、c、d四點(diǎn),并分別調(diào)整光屏的位置,實(shí)驗(yàn)后,他歸納出下列說法,其中錯(cuò)誤的是( )A. 使?fàn)T焰位于a點(diǎn)時(shí),屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小B. 使?fàn)T焰位于c點(diǎn)時(shí),屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大C. 使?fàn)T焰位于a點(diǎn)時(shí),成縮小的實(shí)像D. 使?fàn)T焰位于d點(diǎn)時(shí),成放大的實(shí)像例3如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(屏未畫出),當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí),通過移動光屏,
5、可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變,將蠟燭B. 在10cm和20cm之間 D. 大于20cm移到刻度為30cm處,則( )A. 移動光屏,可以在屏上得到倒立放大的像B. 移動光屏,可以在屏上得到倒立縮小的像C. 移動光屏,可以在屏上得到正立放大的像D. 不論光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像例4、某同學(xué)在研究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律時(shí),當(dāng)他把焦距為10厘米的凸透鏡放在如圖所示的位置時(shí),光屏上恰能成一個(gè)清晰倒立的像,此時(shí)這個(gè)像是_(選填“放大”或“縮小”)的。如果他換用一個(gè)焦距為5厘米的凸透鏡,且保持蠟燭和透鏡的位置不變,可在光具座上_厘米刻度范圍內(nèi)移動光屏,就能在光屏上找到清晰的
6、燭焰像。例5、物體放在焦距為10厘米的凸透鏡的主光軸上,在透鏡另一側(cè)光屏上得到一個(gè)清晰的、縮小的像,則該縮小的像離凸透鏡的距離可能為()A5厘米【基礎(chǔ)練習(xí)】1.放大鏡的鏡頭是_(選填“凸”或“凹”)透鏡。在使用時(shí),被觀察物體離放大鏡的距離必須在透鏡的一倍焦距以_(選填“內(nèi)”或“外”)。2.去年,我國測繪人員把紅色測量覘標(biāo)豎立在地球之顛珠峰腳下的6個(gè)交會測量點(diǎn)同時(shí) B 10厘米 C15厘米 D20厘米 展開峰頂聯(lián)測,對珠峰“身高”的測量就是利用光_這一性質(zhì)。光在真空中傳播速度為_千米/秒。3. 當(dāng)你漫步在池溏邊,會看到池溏中的“白云”和在“白云”中游來游去的魚,這一現(xiàn)象的正確解釋是:看到的“魚”
7、是由于光的形成的虛像;看到的“白云”是光的形成的虛像(選填“折射”或“反射”)。4.將物體放在離凸透鏡20厘米處,在凸透鏡的另一側(cè)14厘米處的光屏上成一清晰的像,則該凸透鏡的焦距為A.5厘米 B.7厘米 C.9厘米 D.11厘米5. 凸透鏡的焦距是f,將物體從距離透鏡6f處移到距透鏡3f處,物與像之間的距離()A.變大B.不變C.變小D.無法判斷6.物體離凸透鏡的距離為18厘米時(shí),在透鏡另一側(cè)的光屏上能找到倒立、放大的像,則透鏡的焦距可能為( )A20厘米。 B18厘米。 C10厘米。 D9厘米。7. 某凸透鏡的焦距為10厘米。當(dāng)物體沿主光軸從距透鏡30厘米處向透鏡處移動時(shí),則下述凸透鏡所成像
8、的變化情況中,正確的是A. 像始終變大。 B. 像始終變小。C. 像先變小后變大。 D. 像先變大后變小。8.某同學(xué)做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),當(dāng)他將蠟燭、透鏡、光屏的位置調(diào)節(jié)到屏上出現(xiàn)一個(gè)清晰的像時(shí),發(fā)現(xiàn)光屏上的像比較小,為了獲得較大的像,在不改變透鏡位置的情況下,他應(yīng)進(jìn)行的操作是:_;_,直至光屏上出現(xiàn)清晰的像為止。9.攝影師先給某同學(xué)拍了一張2寸的半身像。再用這個(gè)相機(jī)給他拍一張2寸的全身像,此時(shí)相機(jī)和人的距離應(yīng)_,底片與鏡頭的距離應(yīng)_。10. 畫出圖中經(jīng)凸透鏡折射后的光線。11題圖11. 在用光具座研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中:(1)測量凸透鏡的焦距如圖4所示,則該凸透鏡的焦距為_cm
9、(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在_上(3)當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時(shí),移動光屏,可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、_的實(shí)像_就是利用這一成像規(guī)律工作的(填光學(xué)儀器)【小檢測】 ( )1、畫出圖中未知的入射線、反射線、折射線或反射面的位置。2、潛望鏡觀察到的像是下列情況的哪一種()A.正立縮小的實(shí)像 B.正立等大的實(shí)像C.倒立放大的虛像D.正立等大的虛像3、在圖中,A1B1是物體AB經(jīng)凸透鏡所成的實(shí)像,像的性質(zhì)()根據(jù)像的性質(zhì)在圖中大致標(biāo)出物體AB的大小、正倒及位置。A. 倒立、放大的實(shí)像C. 倒立、縮小的實(shí)像B. 正立、等大的實(shí)像 D. 正立、
10、放大的虛像4、小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),如圖所示。(1)要使像能夠成在光屏的中央,應(yīng)將光屏向調(diào)整(選填“上”或“下”);(2)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時(shí),移動光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,則該凸透鏡的焦距是cm;(3)接著使?fàn)T焰向左移動5cm,此時(shí)應(yīng)該將光屏向移到某一位置(選填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、清晰的實(shí)像。5、小宇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示。a、b、c、d、e是主光軸上的五個(gè)點(diǎn),F(xiàn)點(diǎn)和2 F點(diǎn)分別是凸透鏡的焦點(diǎn)和2倍焦距點(diǎn)。在a、b、c、d、e這五個(gè)點(diǎn)中:把燭焰放在_點(diǎn)上,可以成正立、放
11、大的虛像。把燭焰放在_點(diǎn)上,所成的像最小。把燭焰放在_點(diǎn)上是屬于照相機(jī)原理。把燭焰放在_點(diǎn)上是屬于投影儀原理。6、. 將物體放在距凸透鏡15cm處時(shí),能在光屏上得到物體清晰放大的像,則凸透鏡的焦距可能是( )A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm7、一個(gè)物體到凸透鏡的距離是30cm時(shí),在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像,若把物體沿凸透鏡的主軸移到距凸透鏡45cm處,則成像的情況是()A. 放大的實(shí)像C. 等大的實(shí)像【中考實(shí)例分析】 B. 縮小的實(shí)像 D. 上述三種情況都可能1某興趣小組同學(xué)在研究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄并繪制了物體離凸透鏡的距離u跟實(shí)像到透鏡的距離v之間
12、的關(guān)系,如圖2所示,則凸透鏡的焦距為。解析(1) 如右圖所示,當(dāng)物體位于20cm處時(shí),其像與凸透鏡的距離為20cm。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律只有當(dāng)物體位于2f處,像與凸透鏡的距離也為2f。(2) 因此,我們可以推出2f=20cm,即f=10cm。2當(dāng)物體位于凸透鏡前的哪一位置時(shí)能得到放大的像?分析與解答:凸透鏡可成放大的實(shí)像,也可成放大的虛像。這個(gè)題目中沒有說明所成像是實(shí)像還是虛像,所以必須給出兩個(gè)解,當(dāng)物體位于凸透鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí),能得到正立放大的虛像;當(dāng)物體位于凸透鏡前1倍焦距和2倍焦距之間時(shí),能得到倒立放大的實(shí)像。答案:當(dāng)物體位于凸透鏡前1倍焦距和2倍焦距之間或物體位于焦距以內(nèi)時(shí),均能得到放大的
13、像。3若一物體從距凸透鏡3倍焦距的地方,沿主光軸移到1.5倍焦距的地方,則()A. 像距變小,像變小 B. 像距不變,像不變C. 像距變大,像變大 D. 像距變大,像不變分析與解答:根據(jù)當(dāng)物體從二倍焦距以外的地方逐漸向凸透鏡一倍焦距處移動過程中,像逐漸變大,像距v也逐漸變大,得出結(jié)論為C。4將物體放在距凸透鏡15cm處時(shí),能在光屏上得到物體清晰放大的像,則凸透鏡的焦距可能是 ( )A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm分析與解答: 已知物距和成像的情況,再求出焦距在光屏上呈放大的像,一定是實(shí)像,因?yàn)閼?yīng)滿足2fuf的條件,所以2f15cmf 解不等式:2f15cmf
14、 得 f7.5cm又 f15 cm 焦距應(yīng)小于15cm,但大于7.5cm答案:B5一個(gè)物體到凸透鏡的距離是30cm時(shí),在光屏上得到一個(gè)放大的實(shí)像,若把物體沿凸透鏡的主軸移到距凸透鏡45cm處,則成像的情況是()A. 放大的實(shí)像 B. 縮小的實(shí)像C. 等大的實(shí)像 D. 上述三種情況都可能分析與解答:凸透鏡所成像的性質(zhì)與物距有關(guān),由第一次成倒立、放大的實(shí)像可知fu2f,即f30cm2f,由此可判斷焦距的范圍是15cmf30cm。當(dāng)物距為45cm時(shí),物距肯定大于焦距,但由于焦距f在15cm和30cm之間變化,所以三種情況就都有可能。在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)蠟燭位于凸透鏡某位置時(shí),在透鏡的另一側(cè)呈
15、現(xiàn)一個(gè)倒立、放大的實(shí)像,若保持凸透鏡的位置不變,把蠟燭與光屏的位置相互交換,則在光屏上將出現(xiàn)一個(gè)()A. 倒立、放大的實(shí)像 B. 倒立、縮小的實(shí)像C. 倒立、等大的實(shí)像 D. 得不到實(shí)像分析與解答:當(dāng)fu2f時(shí),凸透鏡能成倒立、放大的實(shí)像,這時(shí)v2f,凸透鏡位置和焦距不變、互換蠟燭和光屏,則物距變成u2f,則根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可得到像的性質(zhì)。【針對性練習(xí)】1、把凸透鏡正對太陽光,可在距凸透鏡10 cm處得到一個(gè)最小最亮的光斑若用此透鏡來觀察郵票上較小的圖案,則郵票到透鏡的距離應(yīng)( )A大于10 cm B小于10cmC大于20cm D在10cm和20cm之間2、一凸透鏡的焦距是10cm,將點(diǎn)燃的
16、蠟燭從離凸透鏡50cm處移到15cm處的過程中,像的大小和像距的變化情況是( )A像變大,像距變小 B像變大,像距變大C像變小,像距變小 D像變小,像距變大3、老師上課時(shí)經(jīng)常用到投影儀 ,如圖4所示,關(guān)于投影儀的使用以下做法中合理( )A.投放到屏幕上的畫面太靠上時(shí),應(yīng)增大平面鏡與凸透鏡的夾角使畫面向下移動B.若使屏幕上的畫面大一些, 可使投影儀靠近屏幕同時(shí)將凸透鏡適當(dāng)向下移動C.若使屏幕上的畫面大一些,可使投影儀遠(yuǎn)離屏幕同時(shí)將凸透鏡適當(dāng)向上移動D.若使屏幕上的畫面大一些,可使投影儀遠(yuǎn)離屏幕同時(shí)將凸透鏡適當(dāng)向下移動圖44、某物體放在凸透鏡前30cm處時(shí),能在光屏上得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像,則該凸
17、透鏡的焦距可能是()A 40cm B30cm C 20cm D10cm5、在研究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)燭焰離凸透鏡的距離小于焦距時(shí),眼睛通過透鏡觀察到的虛像可能是圖中的( )6、小明在做“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前20cm處,在透鏡另一側(cè)的光屏上觀察到縮小的像小明又把點(diǎn)燃的蠟燭置于原來的光屏處,則所成像的性質(zhì)是()A倒立放大的實(shí)像B正立放大的虛像C倒立縮小的實(shí)像D倒立等大的實(shí)像7、小明和小紅用焦距相等的相同照相機(jī)對小強(qiáng)同學(xué)拍照,洗出的底片分別為右圖中的甲和乙,則()A.小紅離小強(qiáng)的距離近 B小明和小紅離小強(qiáng)的距離相同C.小紅要使底片上的像與小明的一樣大,小紅移動位置后,再減少鏡
18、頭到底片的距離D.小紅要使底片上的像與小明的一樣大,小紅移動位置后,再增大鏡頭到底片的距離8、下圖為小紅同學(xué)的臉龐外形和大小,通過凸透鏡看她的臉龐時(shí),不可能看見的像為下圖的 ( )9、小明在做“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前20cm處,在透鏡另一側(cè)的光屏上觀察到縮小的像小明又把點(diǎn)燃的蠟燭置于原來的光屏處,則所成像的性質(zhì)是()A倒立放大的實(shí)像B正立放大的虛像C倒立縮小的實(shí)像D倒立等大的實(shí)像10、如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(屏未畫出),當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí),通過移動光屏,可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變,將蠟燭移到刻度為30cm處,則A 移動光屏
19、,可以在屏上得到倒立放大的像 B移動光屏,可以在屏上得到倒立縮小的像C移動光屏,可以在屏上得到正立放大的像D不論光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像10、班上照集體照時(shí),發(fā)現(xiàn)有同學(xué)沒在取景框中,此時(shí)應(yīng)將照相機(jī)_(填靠近或遠(yuǎn)離)同學(xué)們,并將相機(jī)的鏡頭和底片間的距離_(填伸長或縮短)11、小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。如圖18所示:(1)要使像能夠成在光屏的中央,應(yīng)將光屏向 調(diào)整(選填“上”或“下”);(2)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時(shí),移動光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,則該凸透鏡的焦距是 cm;(3)接著使?fàn)T焰向左移動5cm,此時(shí)應(yīng)該將光屏
20、向 移到某一位置(選填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、清晰的實(shí)像12、小宇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖15所示。a、b、c、d、e是主光軸上的五個(gè)點(diǎn),F(xiàn)點(diǎn)和2F點(diǎn)分別是凸透鏡的焦點(diǎn)和二倍J距點(diǎn)。(l)在a、b、c、d、e這五個(gè)點(diǎn)中:把燭焰放在_點(diǎn)上,可以成正立、放大的虛像。把燭焰放在_點(diǎn)上,所成的像最小。把燭焰放在_點(diǎn)上是屬于照相機(jī)原理。把燭焰放在_點(diǎn)上是屬于投影儀原理。【作業(yè)】一、填空題:1A、B兩個(gè)直徑相同的凸透鏡,它們的焦距分別是3cm和5cm,_透鏡使光偏折得更多些2近視眼產(chǎn)生的原因是晶狀體_(填“太厚”或“太薄”),折光能力_ (填“變長”或“變短”)
21、,或者眼球在前后方向上_,因此來自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光會聚在視網(wǎng)膜前,可以利用_透鏡,使來自遠(yuǎn)處物體的光會聚在視膜上遠(yuǎn)視眼產(chǎn)生的原因是晶狀體_,折光能力_,或者眼球在前后方向上 _,因此來自近處一點(diǎn)的光還沒有會聚成一點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜上了,可以利用_透鏡,使來自近處物體的光會聚在視網(wǎng)膜上3利用照相機(jī)照相時(shí),當(dāng)鏡頭焦距一定時(shí),要使底片上的像大一些,照相機(jī)與被照人之間的距離應(yīng)該_,此時(shí)還應(yīng)將鏡頭與底片之間的距離調(diào)_,現(xiàn)在已經(jīng)照了一個(gè)半身像,若再照一個(gè)全身像,照相機(jī)與被照人之間的距離應(yīng)該_,然后_照相機(jī)的暗箱,即鏡頭向_(“前伸”或“后縮”)4用放大鏡看報(bào)上的字,報(bào)紙應(yīng)放在_以內(nèi),看到的像是_5投影儀是利用物體
22、在_外_內(nèi),成倒立、放大的實(shí)像的原理制成的光學(xué)儀器,若使銀幕上的畫面大些,應(yīng)將投影片離投影儀鏡頭_些,并且將投影片_,才能成正立的,放大的實(shí)像6在研究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,已知凸透鏡的焦距為8cm,那么,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為20cm時(shí),可以得到一個(gè)_、_的_像,像與物在透鏡的_側(cè),當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離_8cm時(shí),可以得到一個(gè)_、_的虛像7實(shí)像可以用_接收到,也可以用眼睛_,而虛像只能用眼睛看到,不能用_接收二、選擇題:1由凸透鏡焦點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后( )A必然會聚某一點(diǎn)B成為平行主光軸的光線C折射光線反向延長交于一點(diǎn)D以上說法都錯(cuò)誤2小明拿著一個(gè)直徑比較大的放大鏡,伸直手臂觀看
23、遠(yuǎn)處的物體,可以看到物體的像,下列說法正確的是( )A觀察到的像一定是正立的像B觀察到的像一定是虛像C觀察到的像一定是倒立的像D觀察到的像一定是放大的像3一束平行光線沿主光軸射到凸透鏡上,經(jīng)凸透鏡折射后會聚于透鏡另一側(cè)主光軸上距透鏡中心12cm的地方若把點(diǎn)燃的蠟燭分別置于主光軸上距透鏡15cm和6cm處,兩次成像( )A都是放大的像B都是正立的像C都是實(shí)像D都是虛像4某同學(xué)將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡15cm處時(shí),在光屏上得到一個(gè)縮小的像,當(dāng)蠟燭距透鏡9cm時(shí),在光屏上得到一個(gè)放大的像,這個(gè)凸透鏡的焦距可能是( )A10cmC6cm5物體從2倍焦距處沿主光軸移至5倍焦距處,下列過程中哪個(gè)物理量變大( )A像距6一物體經(jīng)凸透鏡在光屏上成一個(gè)實(shí)像,如果這時(shí)用紙將透鏡遮住一半,則( )A屏上不能成像B屏上成像是原來的一半C要移動光屏,才能成清晰的像D屏上仍成原來的像,但比原來的暗7拍集
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