7. 图甲是小林同学设计制作的手机投影仪示意图,它可将手机画面放大投影到墙面上。
(1) 投影仪镜头应选择图乙中的(填字母)光学元件。

(2) 若所选镜头的焦距为10 cm,则手机到镜头的距离合理的是(填字母)。
A. 5 cm
B. 10 cm
C. 15 cm
D. 25 cm
(3) 为了在墙面上看到正立的画面,手机上的画面应该是(填“正立”或“倒立”)的。为了让投在墙面上的画面更大一些,小林将投影仪远离墙面,要获得清晰的像,此时应将手机(填“靠近”或“远离”)镜头一些。
(1) 投影仪镜头应选择图乙中的(填字母)光学元件。
(2) 若所选镜头的焦距为10 cm,则手机到镜头的距离合理的是(填字母)。
A. 5 cm
B. 10 cm
C. 15 cm
D. 25 cm
(3) 为了在墙面上看到正立的画面,手机上的画面应该是(填“正立”或“倒立”)的。为了让投在墙面上的画面更大一些,小林将投影仪远离墙面,要获得清晰的像,此时应将手机(填“靠近”或“远离”)镜头一些。
答案
A
C
倒立
靠近
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用,需结合投影仪的成像原理、凸透镜成像的条件及物距像距的变化规律来分析。首先明确投影仪利用凸透镜成倒立放大实像的原理,再根据凸透镜成像的物距范围、像的正倒、物像变化关系逐一解答问题。
【解析】
(1) 投影仪的镜头需要对光线起会聚作用,利用凸透镜成倒立、放大的实像,图乙中A是凸透镜,B是凹透镜,C是三棱镜,因此镜头选A。
(2) 凸透镜成倒立放大实像的条件是物距在一倍焦距和二倍焦距之间(f<u<2f),已知焦距$f=10\ \mathrm{cm}$,则物距应满足$10\ \mathrm{cm}<u<20\ \mathrm{cm}$,选项中只有C(15 cm)符合该条件,故选C。
(3) 凸透镜成实像时是倒立的,所以为了在墙面看到正立的画面,手机上的画面应为倒立的;根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”,当投影仪远离墙面(像距变大),要获得清晰的像,需减小物距,即手机靠近镜头。
【答案】
A;C;倒立;靠近
【知识点】
凸透镜成像规律;投影仪原理
【点评】
本题围绕投影仪的工作原理,考查凸透镜成像的核心规律,属于基础应用类题目,需牢记成像条件及物距、像距对像的影响。
【难度系数】
0.5
C
倒立
靠近
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用,需结合投影仪的成像原理、凸透镜成像的条件及物距像距的变化规律来分析。首先明确投影仪利用凸透镜成倒立放大实像的原理,再根据凸透镜成像的物距范围、像的正倒、物像变化关系逐一解答问题。
【解析】
(1) 投影仪的镜头需要对光线起会聚作用,利用凸透镜成倒立、放大的实像,图乙中A是凸透镜,B是凹透镜,C是三棱镜,因此镜头选A。
(2) 凸透镜成倒立放大实像的条件是物距在一倍焦距和二倍焦距之间(f<u<2f),已知焦距$f=10\ \mathrm{cm}$,则物距应满足$10\ \mathrm{cm}<u<20\ \mathrm{cm}$,选项中只有C(15 cm)符合该条件,故选C。
(3) 凸透镜成实像时是倒立的,所以为了在墙面看到正立的画面,手机上的画面应为倒立的;根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”,当投影仪远离墙面(像距变大),要获得清晰的像,需减小物距,即手机靠近镜头。
【答案】
A;C;倒立;靠近
【知识点】
凸透镜成像规律;投影仪原理
【点评】
本题围绕投影仪的工作原理,考查凸透镜成像的核心规律,属于基础应用类题目,需牢记成像条件及物距、像距对像的影响。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
本题围绕手机投影仪的工作原理,考查凸透镜成像规律的应用。解题思路:首先明确投影仪利用凸透镜成倒立、放大实像的原理,据此选择合适的光学元件;再根据凸透镜成倒立放大实像的物距范围,判断手机到镜头的合理距离;最后结合实像的正倒特点和物距、像距的变化规律,分析手机画面的朝向及调整方向。
【解析】
(1) 投影仪的镜头需要对光线起会聚作用,利用凸透镜成倒立、放大的实像。图乙中A是凸透镜,B是凹透镜(对光线有发散作用),C是三棱镜(用于光的色散等),因此镜头应选A。
(2) 凸透镜成倒立、放大实像的条件是物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即$f<u<2f$。已知镜头焦距$f=10\ \mathrm{cm}$,则物距需满足$10\ \mathrm{cm}<u<20\ \mathrm{cm}$,选项中只有15 cm符合该条件,故选C。
(3) 凸透镜成实像时,像与物体相比是倒立的,所以为了在墙面上看到正立的画面,手机上的画面应为倒立的;根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,当投影仪远离墙面(像距变大),要获得清晰的像,需减小物距,因此应将手机靠近镜头。
【答案】
A;C;倒立;靠近
【知识点】
凸透镜成像规律;投影仪原理
【点评】
本题是凸透镜成像规律在实际生活中的基础应用,需牢记投影仪的成像条件及物距、像距对像的影响,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕手机投影仪的工作原理,考查凸透镜成像规律的应用。解题思路:首先明确投影仪利用凸透镜成倒立、放大实像的原理,据此选择合适的光学元件;再根据凸透镜成倒立放大实像的物距范围,判断手机到镜头的合理距离;最后结合实像的正倒特点和物距、像距的变化规律,分析手机画面的朝向及调整方向。
【解析】
(1) 投影仪的镜头需要对光线起会聚作用,利用凸透镜成倒立、放大的实像。图乙中A是凸透镜,B是凹透镜(对光线有发散作用),C是三棱镜(用于光的色散等),因此镜头应选A。
(2) 凸透镜成倒立、放大实像的条件是物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即$f<u<2f$。已知镜头焦距$f=10\ \mathrm{cm}$,则物距需满足$10\ \mathrm{cm}<u<20\ \mathrm{cm}$,选项中只有15 cm符合该条件,故选C。
(3) 凸透镜成实像时,像与物体相比是倒立的,所以为了在墙面上看到正立的画面,手机上的画面应为倒立的;根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,当投影仪远离墙面(像距变大),要获得清晰的像,需减小物距,因此应将手机靠近镜头。
【答案】
A;C;倒立;靠近
【知识点】
凸透镜成像规律;投影仪原理
【点评】
本题是凸透镜成像规律在实际生活中的基础应用,需牢记投影仪的成像条件及物距、像距对像的影响,难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 小普同学用如图甲所示的实验装置模拟图丙中的照相机镜头来研究照相机成像的情况。图甲实验装置中使用的是一只水凸透镜,利用注射器注水的方法可以连续改变水凸透镜的厚度D,从而改变焦距f。实验记录的数据如表所示,所用发光体“字符”的高度H为3 cm,水凸透镜的焦距$f_1>$$f_2>f_3$。


(1) 图乙中的“感光元件”相当于图甲中的。
(2) 根据实验1和2(或3和4、5和6)的数据,分析比较焦距f、物距u、像距v以及像高h的变化情况,可归纳得出的初步结论是。
(3) 根据实验1和5(或2和3)中焦距f、物距u、像距v及物屏距离L的数据可知:保持物屏距离(发光物到光屏的距离)L不变,通过注射器调节,使凸透镜的焦距变小,这时要使光屏上成清晰的像,应移动水凸透镜的位置使物距u、像距v,光屏上的像高h。(均填“变大”“变小”或“不变”)
(4) 如图丙所示是图乙中照相机的镜头。拍照片时,转动“变焦环”相当于用注射器调节水凸透镜的焦距,可在24~70 mm之间连续改变镜头的焦距;前、后移动照相机的位置和转动“对焦环”使镜头向外伸出或向内缩进,相当于在光具座上移动水凸透镜的位置调节物距和像距的大小。根据实验2、4和6的数据,若要使人在物屏距离L不同的情况下所成的像一样大,需要对照相机进行的操作是。
(1) 图乙中的“感光元件”相当于图甲中的。
(2) 根据实验1和2(或3和4、5和6)的数据,分析比较焦距f、物距u、像距v以及像高h的变化情况,可归纳得出的初步结论是。
(3) 根据实验1和5(或2和3)中焦距f、物距u、像距v及物屏距离L的数据可知:保持物屏距离(发光物到光屏的距离)L不变,通过注射器调节,使凸透镜的焦距变小,这时要使光屏上成清晰的像,应移动水凸透镜的位置使物距u、像距v,光屏上的像高h。(均填“变大”“变小”或“不变”)
(4) 如图丙所示是图乙中照相机的镜头。拍照片时,转动“变焦环”相当于用注射器调节水凸透镜的焦距,可在24~70 mm之间连续改变镜头的焦距;前、后移动照相机的位置和转动“对焦环”使镜头向外伸出或向内缩进,相当于在光具座上移动水凸透镜的位置调节物距和像距的大小。根据实验2、4和6的数据,若要使人在物屏距离L不同的情况下所成的像一样大,需要对照相机进行的操作是。
答案
【分析】
1. 第(1)问:照相机的感光元件作用是承接像,实验中光屏的作用是承接凸透镜成的实像,据此对应两者关系。
2. 第(2)问:实验1和2(或3和4、5和6)控制了焦距相同,变量为物距,需对比物距、像距、像高的变化,同时计算像距与物距、像高与物体高度的比值,归纳规律。
3. 第(3)问:保持物屏距离不变,焦距变小,结合凸透镜成像公式和物屏距离的关系,分析物距、像距的变化,再通过放大率判断像高的变化。
4. 第(4)问:结合实验规律和照相机调节原理,分析物屏距离不同时,要像大小相同,需调节焦距和镜头位置的操作。
【解析】
(1) 照相机成像时,像成在感光元件上;实验装置中,光屏是承接凸透镜所成实像的部件,因此“感光元件”相当于图甲中的光屏。
(2) 分析实验1和2(或3和4、5和6),各组实验焦距f相同;当物距u增大时,像距v减小,像高h减小;进一步计算可知,像距与物距的比值等于像高与物体高度的比值,因此结论为:当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比。
(3) 保持物屏距离L=u+v不变,当凸透镜焦距f变小时,根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$,变形得$v=\frac{uf}{u-f}$,代入L得$L=\frac{u^2}{u-f}$;f减小时,要保持L不变,需增大物距u,此时像距v=L-u变小;像高$h=H·\frac{v}{u}$,因v变小、u变大,故$\frac{v}{u}$变小,像高h变小。
(4) 要使物屏距离L不同时所成的像一样大,需保证放大率相同;结合规律和照相机调节:当物屏距离较大时,减小物距(人靠近相机),同时减小镜头焦距,增大物距,将镜头向内缩进减小像距;当物屏距离较小时,增大物距(人远离相机),增大镜头焦距,将镜头前伸增大像距,最终使像大小相同。
【答案】
光屏
当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大;变小;变小
当人靠近相机,即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机的成像原理;焦距的调节
【点评】
本题结合实验探究与实际应用,考查凸透镜成像规律的理解及迁移运用,要求学生能从实验数据归纳结论,并将规律应用到照相机调节中,注重知识的实际性考查。
【难度系数】
0.5
光屏
当凸透镜的焦距相同时,
物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大
变小
变小
当人靠近相机,
即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【分析】
1. 第(1)问:照相机的感光元件作用是承接像,实验中光屏的作用是承接凸透镜成的实像,据此对应两者关系。
2. 第(2)问:实验1和2(或3和4、5和6)控制了焦距相同,变量为物距,需对比物距、像距、像高的变化,同时计算像距与物距、像高与物体高度的比值,归纳规律。
3. 第(3)问:保持物屏距离不变,焦距变小,结合凸透镜成像公式和物屏距离的关系,分析物距、像距的变化,再通过放大率判断像高的变化。
4. 第(4)问:结合实验规律和照相机调节原理,分析物屏距离不同时,要像大小相同,需调节焦距和镜头位置的操作。
【解析】
(1) 照相机成像时,像成在感光元件上;实验装置中,光屏是承接凸透镜所成实像的部件,因此“感光元件”相当于图甲中的光屏。
(2) 分析实验1和2(或3和4、5和6),各组实验焦距f相同;当物距u增大时,像距v减小,像高h减小;进一步计算可知,像距与物距的比值等于像高与物体高度的比值,因此结论为:当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比。
(3) 保持物屏距离L=u+v不变,当凸透镜焦距f变小时,根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$,变形得$v=\frac{uf}{u-f}$,代入L得$L=\frac{u^2}{u-f}$;f减小时,要保持L不变,需增大物距u,此时像距v=L-u变小;像高$h=H·\frac{v}{u}$,因v变小、u变大,故$\frac{v}{u}$变小,像高h变小。
(4) 要使物屏距离L不同时所成的像一样大,需保证放大率相同;结合规律和照相机调节:当物屏距离较大时,减小物距(人靠近相机),同时减小镜头焦距,增大物距,将镜头向内缩进减小像距;当物屏距离较小时,增大物距(人远离相机),增大镜头焦距,将镜头前伸增大像距,最终使像大小相同。
【答案】
光屏
当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大;变小;变小
当人靠近相机,即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机的成像原理;焦距的调节
【点评】
本题结合实验探究与实际应用,考查凸透镜成像规律的理解及迁移运用,要求学生能从实验数据归纳结论,并将规律应用到照相机调节中,注重知识的实际性考查。
【难度系数】
0.5
1. 第(1)问:照相机的感光元件作用是承接像,实验中光屏的作用是承接凸透镜成的实像,据此对应两者关系。
2. 第(2)问:实验1和2(或3和4、5和6)控制了焦距相同,变量为物距,需对比物距、像距、像高的变化,同时计算像距与物距、像高与物体高度的比值,归纳规律。
3. 第(3)问:保持物屏距离不变,焦距变小,结合凸透镜成像公式和物屏距离的关系,分析物距、像距的变化,再通过放大率判断像高的变化。
4. 第(4)问:结合实验规律和照相机调节原理,分析物屏距离不同时,要像大小相同,需调节焦距和镜头位置的操作。
【解析】
(1) 照相机成像时,像成在感光元件上;实验装置中,光屏是承接凸透镜所成实像的部件,因此“感光元件”相当于图甲中的光屏。
(2) 分析实验1和2(或3和4、5和6),各组实验焦距f相同;当物距u增大时,像距v减小,像高h减小;进一步计算可知,像距与物距的比值等于像高与物体高度的比值,因此结论为:当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比。
(3) 保持物屏距离L=u+v不变,当凸透镜焦距f变小时,根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$,变形得$v=\frac{uf}{u-f}$,代入L得$L=\frac{u^2}{u-f}$;f减小时,要保持L不变,需增大物距u,此时像距v=L-u变小;像高$h=H·\frac{v}{u}$,因v变小、u变大,故$\frac{v}{u}$变小,像高h变小。
(4) 要使物屏距离L不同时所成的像一样大,需保证放大率相同;结合规律和照相机调节:当物屏距离较大时,减小物距(人靠近相机),同时减小镜头焦距,增大物距,将镜头向内缩进减小像距;当物屏距离较小时,增大物距(人远离相机),增大镜头焦距,将镜头前伸增大像距,最终使像大小相同。
【答案】
光屏
当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大;变小;变小
当人靠近相机,即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机的成像原理;焦距的调节
【点评】
本题结合实验探究与实际应用,考查凸透镜成像规律的理解及迁移运用,要求学生能从实验数据归纳结论,并将规律应用到照相机调节中,注重知识的实际性考查。
【难度系数】
0.5
光屏
当凸透镜的焦距相同时,
物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大
变小
变小
当人靠近相机,
即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【分析】
1. 第(1)问:照相机的感光元件作用是承接像,实验中光屏的作用是承接凸透镜成的实像,据此对应两者关系。
2. 第(2)问:实验1和2(或3和4、5和6)控制了焦距相同,变量为物距,需对比物距、像距、像高的变化,同时计算像距与物距、像高与物体高度的比值,归纳规律。
3. 第(3)问:保持物屏距离不变,焦距变小,结合凸透镜成像公式和物屏距离的关系,分析物距、像距的变化,再通过放大率判断像高的变化。
4. 第(4)问:结合实验规律和照相机调节原理,分析物屏距离不同时,要像大小相同,需调节焦距和镜头位置的操作。
【解析】
(1) 照相机成像时,像成在感光元件上;实验装置中,光屏是承接凸透镜所成实像的部件,因此“感光元件”相当于图甲中的光屏。
(2) 分析实验1和2(或3和4、5和6),各组实验焦距f相同;当物距u增大时,像距v减小,像高h减小;进一步计算可知,像距与物距的比值等于像高与物体高度的比值,因此结论为:当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比。
(3) 保持物屏距离L=u+v不变,当凸透镜焦距f变小时,根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$,变形得$v=\frac{uf}{u-f}$,代入L得$L=\frac{u^2}{u-f}$;f减小时,要保持L不变,需增大物距u,此时像距v=L-u变小;像高$h=H·\frac{v}{u}$,因v变小、u变大,故$\frac{v}{u}$变小,像高h变小。
(4) 要使物屏距离L不同时所成的像一样大,需保证放大率相同;结合规律和照相机调节:当物屏距离较大时,减小物距(人靠近相机),同时减小镜头焦距,增大物距,将镜头向内缩进减小像距;当物屏距离较小时,增大物距(人远离相机),增大镜头焦距,将镜头前伸增大像距,最终使像大小相同。
【答案】
光屏
当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大;变小;变小
当人靠近相机,即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机的成像原理;焦距的调节
【点评】
本题结合实验探究与实际应用,考查凸透镜成像规律的理解及迁移运用,要求学生能从实验数据归纳结论,并将规律应用到照相机调节中,注重知识的实际性考查。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
1. 第(1)问:照相机的感光元件作用是承接凸透镜成的实像,实验装置中光屏的作用同样是承接实像,据此对应两者的功能关系。
2. 第(2)问:分析实验1和2(或3和4、5和6)时,需控制焦距相同,以物距为变量,对比像距、像高的变化,同时结合像距与物距、像高与物体高度的比值关系归纳规律。
3. 第(3)问:保持物屏距离不变时,根据凸透镜成像公式结合物屏距离的关系,分析焦距变小后物距、像距的变化,再通过放大率公式判断像高的变化。
4. 第(4)问:要使物屏距离不同时像的大小相同,需保证放大率一致,结合实验规律和照相机的调节原理,分析不同物屏距离下的焦距、镜头位置的调节操作。
【解析】
(1) 照相机成像时,像成在感光元件上;实验装置中,光屏是承接凸透镜所成实像的部件,因此“感光元件”相当于图甲中的光屏。
(2) 分析实验1和2(或3和4、5和6),各组实验焦距f相同;当物距u增大时,像距v减小,像高h减小;进一步计算可知,像距与物距的比值等于像高与物体高度的比值,因此结论为:当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比。
(3) 保持物屏距离L=u+v不变,当凸透镜焦距f变小时,根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$,变形得$v=\frac{uf}{u-f}$,代入L得$L=\frac{u^2}{u-f}$;f减小时,要保持L不变,需增大物距u,此时像距v=L-u变小;像高$h=H·\frac{v}{u}$,因v变小、u变大,故$\frac{v}{u}$变小,像高h变小。
(4) 要使物屏距离L不同时所成的像一样大,需保证放大率相同;结合规律和照相机调节:当物屏距离较大时,减小物距(人靠近相机),同时减小镜头焦距,增大物距,将镜头向内缩进减小像距;当物屏距离较小时,增大物距(人远离相机),增大镜头焦距,将镜头前伸增大像距,最终使像大小相同。
【答案】
光屏
当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大;变小;变小
当人靠近相机,即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机成像原理;焦距调节
【点评】
本题结合实验探究与实际应用,考查凸透镜成像规律的理解及迁移运用,要求学生能从实验数据归纳结论,并将规律应用到照相机的调节操作中,注重知识的实际性考查。
【难度系数】
0.5
1. 第(1)问:照相机的感光元件作用是承接凸透镜成的实像,实验装置中光屏的作用同样是承接实像,据此对应两者的功能关系。
2. 第(2)问:分析实验1和2(或3和4、5和6)时,需控制焦距相同,以物距为变量,对比像距、像高的变化,同时结合像距与物距、像高与物体高度的比值关系归纳规律。
3. 第(3)问:保持物屏距离不变时,根据凸透镜成像公式结合物屏距离的关系,分析焦距变小后物距、像距的变化,再通过放大率公式判断像高的变化。
4. 第(4)问:要使物屏距离不同时像的大小相同,需保证放大率一致,结合实验规律和照相机的调节原理,分析不同物屏距离下的焦距、镜头位置的调节操作。
【解析】
(1) 照相机成像时,像成在感光元件上;实验装置中,光屏是承接凸透镜所成实像的部件,因此“感光元件”相当于图甲中的光屏。
(2) 分析实验1和2(或3和4、5和6),各组实验焦距f相同;当物距u增大时,像距v减小,像高h减小;进一步计算可知,像距与物距的比值等于像高与物体高度的比值,因此结论为:当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比。
(3) 保持物屏距离L=u+v不变,当凸透镜焦距f变小时,根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$,变形得$v=\frac{uf}{u-f}$,代入L得$L=\frac{u^2}{u-f}$;f减小时,要保持L不变,需增大物距u,此时像距v=L-u变小;像高$h=H·\frac{v}{u}$,因v变小、u变大,故$\frac{v}{u}$变小,像高h变小。
(4) 要使物屏距离L不同时所成的像一样大,需保证放大率相同;结合规律和照相机调节:当物屏距离较大时,减小物距(人靠近相机),同时减小镜头焦距,增大物距,将镜头向内缩进减小像距;当物屏距离较小时,增大物距(人远离相机),增大镜头焦距,将镜头前伸增大像距,最终使像大小相同。
【答案】
光屏
当凸透镜的焦距相同时,物距越大,成像的像距越小,像的高度越小,像距与物距之比等于像高与物体高度之比
变大;变小;变小
当人靠近相机,即物距减小时,像变大,像距变大,需要使镜头的焦距变小,增大物距,同时将镜头向内缩进减小像距;人远离时,物距变大,则应使焦距变大,镜头前伸,使像距变大
【知识点】
凸透镜成像规律;照相机成像原理;焦距调节
【点评】
本题结合实验探究与实际应用,考查凸透镜成像规律的理解及迁移运用,要求学生能从实验数据归纳结论,并将规律应用到照相机的调节操作中,注重知识的实际性考查。
【难度系数】
0.5
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