Question

小明通過前面物理知識的學習，知道放大鏡就是凸透鏡．在活動課中，他用放大鏡觀察自己的手指（如圖1的甲），看到手指

 

的像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）；然后再用它觀察遠處的房屋（如圖1的乙），看到房屋

 

的像．（選填“放大”、“等大”或“縮小”）他猜想：凸透鏡成像的大小可能與蠟燭與透鏡間的距離有關．

（1）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏安裝在光具座上如圖2所示，經過調節(jié)，在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，為了使像能成在光屏的中央，應把蠟燭向

 

（選填“上”或“下”）調．
（2）小明在光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動光屏進行實驗，所獲得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示．

實驗次數(shù)	物體到凸透鏡的距離/cm	光屏上像到凸透鏡的距離/cm	光屏上像的大小
1	40	13.5	縮小
2	30	15	縮小
3	20	20	等大
4	15	30	放大
5	8	光屏上沒有像
6	6	光屏上沒有像

①請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，求出凸透鏡的焦距：f=

 

cm；
②由表中前四組數(shù)據(jù)可知物體到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越

 

，同時發(fā)現(xiàn)像到凸透鏡的距離就越

 

．
③在表中5、6兩組實驗中，光屏上沒有像的原因是

 

，但此時可以從

 

（選填“光屏一側”或“蠟燭一側”）通過凸透鏡觀察到燭焰正立的像，由此你能想到

 

就是利用了這一成像規(guī)律．
④小明班照畢業(yè)照時，攝影師發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學沒有進入取景框內，這時攝影師應使照相機

 

同學（選填“靠近”或“遠離”），同時還應

 

照相機的暗箱長度（選填“增長”、“縮短”或“不改變”）．

Answer 1

分析：利用以下知識分析回答：
（1）凸透鏡成像的規(guī)律． 凸透鏡成像規(guī)律：物距小于焦距成正立、放大的虛像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的實像．
物距等于二倍焦距成倒立、等大實像．
物距大于二倍焦距成倒立、縮小的實像．
（2）光線過凸透鏡的光心不改變方向，根據(jù)這個規(guī)律判斷蠟燭移動的位置；
（3）物距等于二倍焦距成倒立、等大實像，據(jù)此來分析凸透鏡的焦距；需要分析物距和像的大小的變化，需要知道物近像遠像變大的道理；
物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立、放大的虛像，放大鏡利用了此原理．

解答：解：當用放大鏡觀察自己的手指時，此時手指在凸透鏡的焦點之內，成放大、正立的虛像．
若看遠處的物體，此時物體在凸透鏡的2倍焦距之外，所以成倒立、縮小的實像．
（1）蠟燭的像呈在光屏的上方，根據(jù)光線過凸透鏡的光心不改變方向，為了使像呈在光屏的中央位置，蠟燭向上移動或光屏向上移動．
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當物體放在20cm處時，成等大的實像，此時物體在二倍焦距處，即2f=20cm，所以凸透鏡的焦距f=10cm；
②由表格中數(shù)據(jù)可知，物體到凸透鏡的距離即物距越短，光屏上像的大小就越大；同時發(fā)現(xiàn)像到凸透鏡的距離就越遠，
③分析表中5、6兩組實驗中，光屏上沒有像的原因是物距小于一倍焦距，成虛像，但此時可以從光屏一側通過凸透鏡觀察到燭焰正立放大的虛像，放大鏡就是利用了這一成像規(guī)律．
④攝影師發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學沒有進入取景框內，說明所照的像大了，應該讓像變小一些，則攝影師要使照相機遠離同學，增大物距，同時應減小像距才可以在底片上得到清晰的像．所以應該縮短照相機暗箱長度．
故答案為：放大；縮��；（1）上；（2）①10；②大；遠；③物距小于一倍焦距，成虛像；光屏一側；放大鏡；④遠離；縮短．

點評：此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，一定熟練掌握成像規(guī)律的內容，并能做到靈活應用．同時考查了根據(jù)數(shù)據(jù)得出結論的能力，在分析時，注意各項的大小變化情況，從而找出規(guī)律．還考查了成像規(guī)律的應用，要搞清像距和物距的關系．