Question

探究凸透鏡成像的大小與哪些因素有關(guān)：
【提出問題】小明通過前面物理知識(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（如圖甲所示），看到手指______的像；然后再用它觀察遠(yuǎn)處的房屋（如圖乙所示），看到房屋______的像．（均選填“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(guān)？
【進(jìn)行猜想】凸透鏡成像的大小可能與______有關(guān)．

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
小明在如圖丙所示的光具座上，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．

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(jié)論與應(yīng)用】
（1）分析數(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______．
（2）若燭焰、凸透鏡、光屏分別放在某位置時(shí)恰好在光屏上成清晰的像，當(dāng)凸透鏡位置不變，燭焰向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一小段距離時(shí)，為了在光屏上再成清晰的像，光屏應(yīng)向______（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡方向移動(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x．
（3）對(duì)于焦距相同的凸透鏡，一個(gè)物距應(yīng)該對(duì)應(yīng)唯一的像距．但從各組匯報(bào)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距均為15cm時(shí)，有三個(gè)小組所測像距分別為28cm、30cm、31.5cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是______．

Answer 1

解：【提出問題】
①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．
②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．
故答案為：放大；縮�。�
【進(jìn)行猜想】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(guān)．
故答案為：物體到凸透鏡的距離．
（1）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，成實(shí)像時(shí)，物距在逐漸減小，成的像逐漸變大，像距也逐漸變大．
故答案為：大；大．
（2）當(dāng)凸透鏡位置不變，燭焰向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一小段距離時(shí)，即物距增大，則像距減小，像變小；為了在光屏上再成清晰的像，光屏應(yīng)向靠近凸透鏡方向移動(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x．
故答案為：靠近．
（3）像的位置應(yīng)該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時(shí)候測量的．
故答案為：光屏上沒有成清晰的像就進(jìn)行了測量．
分析：【提出問題】利用以下知識(shí)分析回答：
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．
【進(jìn)行猜想】根據(jù)甲乙兩圖物體到凸透鏡的距離不同進(jìn)行猜想．
（1）根據(jù)物距數(shù)值從40cm～8cm，像距從13.5cm～30cm，以及像從縮小到等大，再到放大，即可得出結(jié)論．
（2）凸透鏡成像規(guī)律中當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，隨著物距u減小，像距增大，同時(shí)像也在增大．反之，物距增大，像距減小，像變小．
（3）要解決此題，需要知道確定像的位置．在實(shí)驗(yàn)中要移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像為止．
點(diǎn)評(píng)：此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實(shí)驗(yàn)的探究過程及成像規(guī)律的應(yīng)用，同時(shí)考查了像距的測量要求，一定要使光屏上的像最清晰的時(shí)候進(jìn)行測量．此題看似復(fù)雜，其實(shí)只要用心，仔細(xì)審題，并不難．