题目内容
【题目】由于现代科技的高速发展，手机从厚变薄，从只能打电话发短信到高清晰拍照，再到智能手机、5G时代的到来，上网速度非常快，功能强大，导致了“低头族”的出现，不合理利用手机，尤其影响了在校学生的身心健康。以下是小华在使用手机时整理的相关信息，请同学们利用所学物理知识帮助小华解决疑问。
(1)小华在利用手机给同学拍照时发现，手机与同学间距不变时，无论怎样改变自己眼睛与手机屏幕距离，图像大小及清晰度始终不变，而将手机靠近同学的过程中，图像越来越大，越来越清晰，最后模糊不清。小华通过搜集相关信息确定摄像头是一个“凸透镜”，那么根据上述描述，猜想：凸透镜成像的大小可能与__________________________有关。
(2)带着提出的问题，小华在物理实验室利用相关器材进行了实验，将光具座放到水平桌面并调节水平后，发现屏上成像如下图所示，原因是_______________________________。
(3)将烛焰调到光屏中间位置后，进行实验，得到以下实验数据
实验序号 | 烛焰到透镜距离(cm) | 光屏上像的情况 | 像的大小 |
1 | 40 | 倒立、缩小实像 | 很小 |
2 | 30 | 倒立、缩小实像 | 较小 |
3 | 15 | 倒立、放大实像 | 较大 |
4 | 20 | 倒立、等大实像 | 等大 |
5 | 10 | 不成像 | 不成像 |
6 | 13.4 | 倒立、放大实像 | 很大 |
… | … | … | … |
通过以上分析，可以得到的初步结论是：在凸透镜成实像时，物体到凸透镜的距离越近，所成的像______，在分析实验记录得到上述结论时，发现实验过程中存在一处不足，不利于得出实验结论，不足之处是____________________。/span>
(4)小华将实验分享给小军，共同交流评估后，小军提出用手机拍照时，用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小动作时，屏幕上的像大小也跟着发生变化，于是，小军猜想凸透镜成像大小可能与_____________有关。
(5)小军在小华的实验基础上，利用两块不同的凸透镜得到如下实验数据
数据一：
焦距（_______）cm | 实验序号 | 物距u(cm) | 像距v(cm) | 像的性质 |
1 | 40 | 13.4 | 倒立、缩小实像 | |
2 | 30 | 15 | 倒立、缩小实像 | |
3 | 20 | 20 | 倒立、等大实像 | |
4 | 15 | 10 | 倒立、放大实像 | |
5 | 13.4 | 40 | 倒立、放大实像 | |
6 | 10 | 不成像 | ||
… | … | … | … |
数据二：
焦距5cm | 实验序号 | 物距u(cm) | 像距v(cm) | 像的性质 |
1 | 50 | 5.6 | 倒立、缩小实像 | |
2 | 30 | 6 | 倒立、缩小实像 | |
3 | 10 | 10 | 倒立、等大实像 | |
4 | 8 | 13.3 | 倒立、放大实像 | |
5 | 6 | 30 | 倒立、放大实像 | |
6 | 5 | 不成像 | ||
… | … | … |
采集数据一时，所用凸透镜的焦距为_____________cm。
小军综合分析两个表格中的某两组实验数据后，发现可以验证自己的猜想。请从表格中找出这两组数据______。
【答案】物体到凸透镜的距离 烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平直线上 越大 烛焰到透镜距离没有按照从大到小(从小到大)的顺序排列 凸透镜的焦距 10cm 两个表格中物距为30cm的两组数据
【解析】
第一空．将手机靠近同学的过程中，图像越来越大，可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。
第二空．通过观察此时的像没有在光屏中央，是因为烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平直线上。
第三空．通过以上分析，可以得到的初步结论是：在凸透镜成实像时，物体到凸透镜的距离越近，所成的像越大；
第四空．在分析实验记录得到上述结论时，发现实验过程中存在一处不足，不利于得出实验结论，不足之处是烛焰到透镜距离没有按照从大到小(从小到大)的顺序排列。
第五空．小华将实验分享给小军，共同交流评估后，小军提出用手机拍照时，用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小动作时，其实是在调手机的焦距，当手机的焦距发生变化时，屏幕上的像大小也跟着发生变化，于是，小军猜想凸透镜成像大小可能与凸透镜的焦距有关。
第六空．当像的性质是倒立、等大的实像时，物距等于像距等二倍焦距，物距u是20cm，所以可得所用凸透镜的焦距为10cm。
第七空．为了验证猜想，应选用物距相同而焦距不同的两组数据，通过比较可知这两组数据为两个表格中物距为30cm的两组数据。
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