Question

11．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，小明按如圖甲所示的裝置進行實驗，依次改變蠟燭的位置，移動光屏直到找到清晰的像，記錄的數據如表．

實驗次數	1	2	3	4	5
物距/cm	50	40	30	24	21.4
像距/cm	21.4	24	30		50
像的大小變化	逐漸變大

（1）由表可知，該凸透鏡的焦距為15cm．
（2）第2次實驗在光屏上所成的像是倒立、縮小的實像．生活中應用了凸透鏡這一成像規律而制成的物品有照相機（請舉一例）．
（3）根據折射現象中光路的可逆性，可得出第4次實驗的像距v=40cm．
（4）實驗結束后，小明試著調節如圖乙所示的投影儀．如果要使屏幕上得到更大的清晰的像，他應將投影儀遠離屏幕，并減小（選填“增大”或“減小”）鏡頭與投影片的距離．

Answer 1

分析 （1）物距等于二倍焦距成倒立、等大實像，像距等于二倍焦距
（2）物距大于二倍焦距成倒立、縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，應用是照相機．
（3）根據光路的可逆性，由2的數據可知4的數據；
（4）成實像時：物像異側，物距變大，像距變小，像變小；物距變小，像距變大，像變大，簡記為“物遠像近像變小，物近像遠像變大”．

解答 解：（1）由第3次實驗數據可見，物距等于像距，說明u=v=2f，因此凸透鏡的焦距f=$\frac{u}{2}=\frac{30cm}{2}$=15cm；
（2）第2次實驗中，物距為40cm＞2f，因此成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這個原理制成的；
（3）折射時光路是可逆的，由第2組數據知，物距為40cm時，像距為24cm，所以當物距為24cm時，像距為40cm；
（4）投影儀的屏幕上得到更大的清晰的像，根據“物近像遠像變大”，因此投影儀遠離屏幕（像遠），同時減小鏡頭與投影片的距離（物近）．
故答案為：（1）15；（2）縮小；照相機； （3）40；（4）減小．

點評 凸透鏡成像規律：①物距小于焦距成正立、放大虛像，像距大于物距，應用是放大鏡．
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大實像，像距大于二倍焦距，應用是幻燈機、投影儀．
③物距等于二倍焦距成倒立、等大實像，像距等于二倍焦距．
④物距大于二倍焦距成倒立、縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，應用是照相機．