Question

【題目】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（圖甲），看到手指放大的像；然后再用它觀察遠處的房屋（圖乙），看到房屋縮小的像．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物體距離凸透鏡距離有關．
【設計并進行實驗】
（1）小明在圖丙所示光具座上，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
1	40	13.5	縮小
2	30	15	縮小
3	20	20	等大
4	15	30	放大
5	10	光屏上沒有像
6	8	光屏上沒有像

實驗中，當小明用白紙遮掉凸透鏡的上半部分時，光屏上成像的情況是
A.只出現燭焰的上半部分的像
B.只出現燭焰的下半部分的像
C.仍然是完整的像，只是變暗些
D.成像情況像不受任何影響
（2）若小明改用焦距為12cm的另一凸透鏡重做第4次實驗，保持燭焰和凸透鏡的位置不變，要在光屏上成清晰的像，他應將光屏向（選填“靠近”或“遠離”）透鏡方向移動．
（3）【結論與應用】分析數據可知： 該凸透鏡的焦距為cm．
（4）成實像時像到凸透鏡的距離越短，光屏上像的大小就越小． 結合上述實驗，小明想起有一次他用手機自拍桿夾著手機照相時，架夾沒夾正，結果拍出來的照片有手機自拍桿架夾的相，這說明自拍桿架夾處于手機攝像頭
處．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）遠離
（3）10
（4）大于二倍焦距
【解析】解：【設計并進行實驗】（1）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗，仍然是完整的像，故選C．（2）根據第3次實驗，u=20cm，v=20cm，成倒立等大實像，根據凸透鏡成像規律可知，u=u=2f，則所用透鏡的焦距f=10cm，若小明改用焦距為12cm的另一凸透鏡重做第4次實驗，透鏡的焦距變大，相當于減小物距，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．故要在光屏上成清晰的像，他應將光屏向遠離透鏡方向移動；【結論與應用】（3）根據第3次實驗，u=20cm，v=20cm，成倒立等大實像，根據凸透鏡成像規律可知，u=u=2f，則所用透鏡的焦距f=10cm；（4）小明想起有一次他用手機自拍桿夾著手機照相時，架夾沒夾正，結果拍出來的照片有手機自拍桿架夾的像，根據凸透鏡成像規律可知，此時手機攝像頭大于二倍焦距處； 所以答案是：【設計并進行實驗】（2）C；（3）遠離；【結論與應用】（1）10；（3）大于二倍焦距．
【考點精析】掌握凸透鏡成像規律及其探究實驗是解答本題的根本，需要知道巧記凸透鏡成像的區分：物近像遠像變大， 一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小， 實像總是倒立的．