Question

小明通過(guò)前面物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，知道放大鏡就是凸透鏡．在活動(dòng)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(yuǎn)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(guān)．

（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(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，在光屏上得到了一個(gè)清晰的像，但像的位置偏高，為了使像能成在光屏的中央，應(yīng)把蠟燭向

 

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

實(shí)驗(yàn)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(méi)有像
6	6	光屏上沒(méi)有像

①請(qǐng)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(shí)發(fā)現(xiàn)像到凸透鏡的距離就越

 

．
③在表中5、6兩組實(shí)驗(yàn)中，光屏上沒(méi)有像的原因是

 

，但此時(shí)可以從

 

（選填“光屏一側(cè)”或“蠟燭一側(cè)”）通過(guò)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(shí)，攝影師發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學(xué)沒(méi)有進(jìn)入取景框內(nèi)，這時(shí)攝影師應(yīng)使照相機(jī)

 

同學(xué)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”），同時(shí)還應(yīng)

 

照相機(jī)的暗箱長(zhǎng)度（選填“增長(zhǎng)”、“縮短”或“不改變”）．

Answer 1

分析：利用以下知識(shí)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(shí)像．
物距等于二倍焦距成倒立、等大實(shí)像．
物距大于二倍焦距成倒立、縮小的實(shí)像．
（2）光線過(guò)凸透鏡的光心不改變方向，根據(jù)這個(gè)規(guī)律判斷蠟燭移動(dòng)的位置；
（3）物距等于二倍焦距成倒立、等大實(shí)像，據(jù)此來(lái)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(yuǎn)像變大的道理；
物體放在焦點(diǎn)之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立、放大的虛像，放大鏡利用了此原理．

解答：解：當(dāng)用放大鏡觀察自己的手指時(shí)，此時(shí)手指在凸透鏡的焦點(diǎn)之內(nèi)，成放大、正立的虛像．
若看遠(yuǎn)處的物體，此時(shí)物體在凸透鏡的2倍焦距之外，所以成倒立、縮小的實(shí)像．
（1）蠟燭的像呈在光屏的上方，根據(jù)光線過(guò)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(dòng)或光屏向上移動(dòng)．
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體放在20cm處時(shí)，成等大的實(shí)像，此時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)像到凸透鏡的距離就越遠(yuǎn)，
③分析表中5、6兩組實(shí)驗(yàn)中，光屏上沒(méi)有像的原因是物距小于一倍焦距，成虛像，但此時(shí)可以從光屏一側(cè)通過(guò)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(xué)沒(méi)有進(jìn)入取景框內(nèi)，說(shuō)明所照的像大了，應(yīng)該讓像變小一些，則攝影師要使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，增大物距，同時(shí)應(yīng)減小像距才可以在底片上得到清晰的像．所以應(yīng)該縮短照相機(jī)暗箱長(zhǎng)度．
故答案為：放大；縮小；（1）上；（2）①10；②大；遠(yuǎn)；③物距小于一倍焦距，成虛像；光屏一側(cè)；放大鏡；④遠(yuǎn)離；縮短．

點(diǎn)評(píng)：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(nèi)容，并能做到靈活應(yīng)用．同時(shí)考查了根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，在分析時(shí)，注意各項(xiàng)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(yīng)用，要搞清像距和物距的關(guān)系．