Question

探究凸透鏡成像的大小與哪些因素有關：
【提出問題】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（如圖甲所示），看到手指______的像；然后再用它觀察遠處的房屋（如圖乙所示），看到房屋______的像．（均選填“放大”、“等大”或“縮小”）
他想：凸透鏡成像的大小可能與哪些因素有關？
【進行猜想】凸透鏡成像的大小可能與______有關．

【設計并進行實驗】
小明在如圖丙所示的光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動光屏進行實驗，所獲得的實驗數據如下表所示．

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
40	13.5	縮小
30	15	縮小
20	20	等大
15	30	放大
10	光屏上沒有像
8	光屏上沒有像

【結論與應用】
（1）分析數據可知，物體到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越______，同時發現像到凸透鏡的距離就越______．
（2）若燭焰、凸透鏡、光屏分別放在某位置時恰好在光屏上成清晰的像，當凸透鏡位置不變，燭焰向遠離凸透鏡方向移動一小段距離時，為了在光屏上再成清晰的像，光屏應向______（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡方向移動適當的距離．
（3）對于焦距相同的凸透鏡，一個物距應該對應唯一的像距．但從各組匯報數據中發現，物距均為15cm時，有三個小組所測像距分別為28cm、30cm、31.5cm．若他們的數據差別不是因為長度測量誤差導致的，你認為出現這種情況的操作原因是______．

Answer 1

解：【提出問題】
①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．
②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．
故答案為：放大；縮小．
【進行猜想】甲乙兩圖物體到凸透鏡的距離不同，所以可以看出凸透鏡成像的大小可能與物體到凸透鏡的距離有關．
故答案為：物體到凸透鏡的距離．
（1）從表格中數據可以看出，成實像時，物距在逐漸減小，成的像逐漸變大，像距也逐漸變大．
故答案為：大；大．
（2）當凸透鏡位置不變，燭焰向遠離凸透鏡方向移動一小段距離時，即物距增大，則像距減小，像變小；為了在光屏上再成清晰的像，光屏應向靠近凸透鏡方向移動適當的距離．
故答案為：靠近．
（3）像的位置應該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時候測量的．
故答案為：光屏上沒有成清晰的像就進行了測量．
分析：【提出問題】利用以下知識分析回答：
凸透鏡成像的規律． 凸透鏡成像規律：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．
【進行猜想】根據甲乙兩圖物體到凸透鏡的距離不同進行猜想．
（1）根據物距數值從40cm～8cm，像距從13.5cm～30cm，以及像從縮小到等大，再到放大，即可得出結論．
（2）凸透鏡成像規律中當物體成實像時，隨著物距u減小，像距增大，同時像也在增大．反之，物距增大，像距減小，像變小．
（3）要解決此題，需要知道確定像的位置．在實驗中要移動光屏，直到光屏上出現清晰的像為止．
點評：此題是探究凸透鏡成像的規律，主要考查了實驗的探究過程及成像規律的應用，同時考查了像距的測量要求，一定要使光屏上的像最清晰的時候進行測量．此題看似復雜，其實只要用心，仔細審題，并不難．