Question

（2010?南昌）【探究名稱】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．（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

物體到凸透鏡的距離

有關．
【設計并進行實驗】
小明在如圖所示的光具座上，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

大

，同時發現像到凸透鏡的距離就越

小

．
（2）小明班照畢業照時，攝影師發現兩旁還有同學沒有進入取景框內，這時攝影師應使照相機

遠離

同學（選填“靠近”或“遠離”），同時還應

縮短

照相機的暗箱長度（選填“增長”、“縮短”或“不改變”）．

Answer 1

分析：要解決此題，首先要知道凸透鏡成像的規律．
設凸透鏡的焦距為f，物距為u，則凸透鏡成像的規律為：
當u＞2f時，成倒立、縮小的實像．對應應用如照相機．
當u=2f時，成倒立、等大的實像．
當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，對應應用如幻燈機．
當u=f時，無像．經凸透鏡折射后的光線是平行的，沒有會聚點．
當u＜f時，成正立、放大的虛像．如放大鏡．
可見：u=2f位置是放大和縮小的分界點；u=f是虛像和實像的分界點．
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．

解答：解：甲圖，看近處的物體時，做為放大鏡使用，此時成正立、放大的虛像．
乙圖，當看遠處的物體時，此時成物體倒立、縮小的實像．
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．
（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．
（2）要想使所有的景物都進入取景框，需要增大物距，為了得到清晰的像，需要減小物距．所以應使照相機遠離同學，并縮短暗箱的長度．
故答案為：放大；縮小；物體到凸透鏡的距離；（1）大；長；（2）遠離；縮短．

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．