Question

【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右表所示．
【結論與應用】（1）觀察表格，可以得出該凸透鏡的焦距為

10cm

．
（2）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

遠

．

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

Answer 1

分析：提出問題：根據凸透鏡成像規律：u＜f，成正立放大的虛像，u＞2f，成倒立縮小的實像來回答；
進行猜想：根據物體到凸透鏡的距離不同，距離大了成倒立縮小的實像，距離小了成正立放大的虛像進行分析；
結論與應用：分析表中的物距、像距、像的大小變化規律，就可以得到結論．

解答：解：【提出問題】
當用放大鏡觀察自己的手指時，此時手指在凸透鏡的焦點之內，成放大、正立的虛像．
若看遠處的物體，此時物體在凸透鏡的2倍焦距之外，所以成倒立、縮小的實像．
【進行猜想】
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．
【結論與應用】
（1）由表格中數據知，當物距等于20cm時，像距也等于20cm，可知此時物距等于像距等于2f，則f=10cm；
（2）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．
故答案為：【提出問題】放大；縮小；【進行猜想】物體到凸透鏡的距離；【結論與應用】（1）10cm；（2）大；遠．

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．通過成實像和虛像的特點入手，根據實驗數據得出結論也是物理實驗中經常遇到的問題，此題看似復雜，其實只要用心，仔細審題，并不難．