Question

小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜．在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图1的甲），看到手指

 

的像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）；然后再用它观察远处的房屋（如图1的乙），看到房屋

 

的像．（选填“放大”、“等大”或“缩小”）他猜想：凸透镜成像的大小可能与蜡烛与透镜间的距离有关．

（1）小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图2所示，经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向

 

（选填“上”或“下”）调．
（2）小明在光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示．

实验次数	物体到凸透镜的距离/cm	光屏上像到凸透镜的距离/cm	光屏上像的大小
1	40	13.5	缩小
2	30	15	缩小
3	20	20	等大
4	15	30	放大
5	8	光屏上没有像
6	6	光屏上没有像

①请根据表中数据，求出凸透镜的焦距：f=

 

cm；
②由表中前四组数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越

 

，同时发现像到凸透镜的距离就越

 

．
③在表中5、6两组实验中，光屏上没有像的原因是

 

，但此时可以从

 

（选填“光屏一侧”或“蜡烛一侧”）通过凸透镜观察到烛焰正立的像，由此你能想到

 

就是利用了这一成像规律．
④小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机

 

同学（选填“靠近”或“远离”），同时还应

 

照相机的暗箱长度（选填“增长”、“缩短”或“不改变”）．

Answer 1

分析：利用以下知识分析回答：
（1）凸透镜成像的规律． 凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像．
物距等于二倍焦距成倒立、等大实像．
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像．
（2）光线过凸透镜的光心不改变方向，根据这个规律判断蜡烛移动的位置；
（3）物距等于二倍焦距成倒立、等大实像，据此来分析凸透镜的焦距；需要分析物距和像的大小的变化，需要知道物近像远像变大的道理；
物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立、放大的虚像，放大镜利用了此原理．

解答：解：当用放大镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的焦点之内，成放大、正立的虚像．
若看远处的物体，此时物体在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像．
（1）蜡烛的像呈在光屏的上方，根据光线过凸透镜的光心不改变方向，为了使像呈在光屏的中央位置，蜡烛向上移动或光屏向上移动．
（2）①根据表中数据可知，当物体放在20cm处时，成等大的实像，此时物体在二倍焦距处，即2f=20cm，所以凸透镜的焦距f=10cm；
②由表格中数据可知，物体到凸透镜的距离即物距越短，光屏上像的大小就越大；同时发现像到凸透镜的距离就越远，
③分析表中5、6两组实验中，光屏上没有像的原因是物距小于一倍焦距，成虚像，但此时可以从光屏一侧通过凸透镜观察到烛焰正立放大的虚像，放大镜就是利用了这一成像规律．
④摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，说明所照的像大了，应该让像变小一些，则摄影师要使照相机远离同学，增大物距，同时应减小像距才可以在底片上得到清晰的像．所以应该缩短照相机暗箱长度．
故答案为：放大；缩小；（1）上；（2）①10；②大；远；③物距小于一倍焦距，成虚像；光屏一侧；放大镜；④远离；缩短．

点评：此题主要考查了凸透镜成像的规律，一定熟练掌握成像规律的内容，并能做到灵活应用．同时考查了根据数据得出结论的能力，在分析时，注意各项的大小变化情况，从而找出规律．还考查了成像规律的应用，要搞清像距和物距的关系．