Question

某同學在探究凸透鏡成像規律時，用如圖所示的裝置在光屏上得到一個清晰的像A，接著他保持蠟燭的位置不變，用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像B，觀察實驗現象，他發現像B比像A變大了．
（1）根據上述實驗可以判斷f′與f大小關系是______．
（2）在光屏上得到清晰的像B之后，保持透鏡的位置不變將光屏向右移動一小段距離，為在光屏上得到清晰的像，蠟燭應向______移動．
（3）由實驗可知：當用變焦照相機拍照時，如果想使被拍攝景物的像變大些，應調節相機的焦距變______些．

Answer 1

【答案】分析：（1）凸透鏡成像時，光屏上成的像都是倒立的實像．
凸透鏡成實像時，U＞2f，成倒立、縮小的實像；
物距：2f＞U＞f，凸透鏡成倒立、放大的實像時，根據物距和像距提供的數據列出不等式，解不等式組確定兩個透鏡的焦距的大小．
（2）凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像減小．
（3）變焦的照相機，當照相機的焦距增大時，雖然物距基本不變，但是由于照相機的焦距變大，物距相對減小，所以當物距相對減小時，像距也變大，像也變大．
解答：解：（1）凸透鏡成像時，光屏上成的像都是倒立的實像．
由圖可知，光屏上得到一個清晰的像A，是倒立縮小的實像，則焦距為f的凸透鏡：物體離凸透鏡30cm處，30cm＞2f，所以，15cm＞f，
即f＜15cm．
當用另一個焦距為f′的凸透鏡代替原來焦距為f的凸透鏡并保持透鏡的位置不變，可以成倒立，縮小的實像，但這個像B比像A變大，那么像距比原來的像距也大了；由此可知焦距為f′的凸透鏡的焦距比原來凸透鏡的焦距要大；
也可以成倒立、放大的實像，此時物距：2f＞U＞f，物體離凸透鏡30cm處，2f′＞30cm＞f′，所以焦距為f′的凸透鏡：30cm＞f′＞15cm．
所以，焦距為f′的凸透鏡的焦距大于焦距為f的凸透鏡．即可以判斷f′與f大小關系是 f′＞f．
故答案為：f′＞f．
（2）保持透鏡的位置不變將光屏向右移動一小段距離，則增大了像距，為在光屏上得到清晰的像，就要減小物距，則蠟燭應向右（或透鏡）移動
故答案為：右．
（3）照相機和被拍照的物體保持不變時，照相機的焦距增大時（或變長），物距相對減小，像距要增大，像會變大；
照相機的焦距減小時，物距相對增大，像距要減小，像會變小．所以如果想使被拍攝景物的像變大些，應調節相機的焦距變小些．
故答案為：小．
點評：（1）掌握凸透鏡成像的兩種判斷方法，根據物距和像距的關系；根據物距和焦距的關系．
（2）根據凸透鏡成像的性質，找到物距不等式和像距不等式，解不等式組確定焦距大小．
（3）變焦的照相機在調焦時，當焦距變化時，實際的物距沒有發生變化，是相對變化，學生不容易理解．