Question

9．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)按如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏直到找到清晰的像．記下蠟燭、光屏到凸透鏡的距離，還算出了燭焰像的大小與燭焰的大小之比，數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	蠟燭到凸透鏡的距離/cm	光屏到凸透鏡的距離/cm	燭焰像的大小/燭焰的大小
1	30	20	0.7
2	24	24	1
3	18	36	2
4	15	60	4

（1）由表可知，該凸透鏡的焦距為12cm．
（2）第1次實(shí)驗(yàn)在光屏上所稱(chēng)的像倒立、縮小的實(shí)像，生活中應(yīng)用了凸透鏡這一成像規(guī)律而制成的物品有照相機(jī)（請(qǐng)舉一例）．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小紅試著調(diào)節(jié)如圖乙所示的投影儀，如果要使屏幕上得到更大的清晰的像，他應(yīng)將投影儀遠(yuǎn)離屏幕，并把鏡頭向下（選填“上”或“下”）移動(dòng)．
（4）接下來(lái)小紅想改變焦距為5cm的另外一個(gè)凸透鏡繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果不改變圖甲中蠟燭和凸透鏡的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)向靠近透鏡方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律：
（1）凸透鏡成像規(guī)律：①物距小于焦距成正立、放大虛像，像距大于物距，應(yīng)用是放大鏡．
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大實(shí)像，像距大于二倍焦距，應(yīng)用是幻燈機(jī)、投影儀．
③物距等于二倍焦距成倒立、等大實(shí)像，像距等于二倍焦距．
④物距大于二倍焦距成倒立、縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，應(yīng)用是照相機(jī)．
（2）成實(shí)像時(shí)：物像異側(cè)，物距變大，像距變小，像變��；物距變小，像距變大，像變大，簡(jiǎn)記為“物遠(yuǎn)像近像變小，物近像遠(yuǎn)像變大”．

解答 解：
（1）由第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可見(jiàn)，物距等于像距，說(shuō)明U=V=2f，因此凸透鏡的焦距f=$\frac{U}{2}$=$\frac{24cm}{2}$=12cm；
（2）第1次實(shí)驗(yàn)中，物距為30cm＞2f，因此成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這個(gè)原理制成的；
（3）投影儀的屏幕上得到更大的清晰的像，根據(jù)“物近像遠(yuǎn)像變大”，因此投影儀遠(yuǎn)離屏幕（像遠(yuǎn)），同時(shí)減小鏡頭與投影片的距離（物近），即把鏡頭向下移動(dòng)
（4）當(dāng)改用焦距為5cm的透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不改蠟燭和凸透鏡的位置，則相當(dāng)于增大了物距，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像小像變小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏將靠近透鏡移動(dòng)，像變小，即此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像．
故答案為：
（1）12cm；
（2）縮小；照相機(jī)；
（3）下；
（4）靠近透鏡．

點(diǎn)評(píng) （1）能夠根據(jù)“物距等于二倍焦距成倒立、等大實(shí)像，像距等于二倍焦距”判斷出凸透鏡的焦距是解題的關(guān)鍵；
（2）熟練掌握凸透鏡的成像規(guī)律是解決此類(lèi)問(wèn)題的基礎(chǔ)．