原題再現(xiàn)

例 （2023·北京）在探究凸透鏡所成實(shí)像的高度與物距、焦距的關(guān)系時(shí)，三個(gè)小組的同學(xué)用高度相同的發(fā)光體以及焦距不同的凸透鏡等器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1至表3所示。

（1）由表中數(shù)據(jù)可知：物體高度、凸透鏡焦距一定時(shí)，物距變大，所成實(shí)像高度的變化情況是： ；物體高度、物距一定時(shí)，凸透鏡焦距變大，所成實(shí)像的高度變化情況是： 。

（2）講臺(tái)上有一發(fā)光體，同學(xué)們利用凸透鏡和光屏觀察發(fā)光體在各自光屏上所成的像，小京所用凸透鏡離發(fā)光體較近，小強(qiáng)所用凸透鏡離發(fā)光體較遠(yuǎn)，發(fā)現(xiàn)兩人光屏上呈現(xiàn)的像的高度相等，則小京所用凸透鏡的焦距 （選填“大于”“等于”或“小于”）小強(qiáng)所用凸透鏡的焦距。

破解策略

（1）“物遠(yuǎn)像近像變小”。以表1為例，隨著物距由11 cm增大至40 cm，所成實(shí)像的高度由5 cm減小至0.9 cm。所以當(dāng)物體高度、凸透鏡焦距一定時(shí)，物距變大，所成實(shí)像高度變小。

由3個(gè)表中最后一組數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距都是40 cm時(shí)，從表1到表3像的高度由0.9 cm增大至2 cm。所以當(dāng)物體高度、物距一定時(shí)，凸透鏡焦距變大，所成實(shí)像的高度變大。

（2）小京所用凸透鏡離發(fā)光體較近，小強(qiáng)所用凸透鏡離發(fā)光體較遠(yuǎn)，說(shuō)明小京的物距小于小強(qiáng)的物距，若凸透鏡焦距相同，由“物近像遠(yuǎn)像變大”得出小京的實(shí)像更大。但兩人光屏上呈現(xiàn)的像的高度相等，再根據(jù)“物距一定時(shí)，凸透鏡焦距變小，所成實(shí)像的高度變小”可知，小京所用凸透鏡的焦距小于小強(qiáng)所用凸透鏡的焦距。

答案：（1）變小 變大 （2）小于

總結(jié)提升

一、凸透鏡成像的靜態(tài)規(guī)律，如表4

二、凸透鏡成像的動(dòng)態(tài)規(guī)律，如表5

三、凸透鏡的焦距變化的成像規(guī)律，如表6

四、特殊光線定上下，如表7

拓展訓(xùn)練

1.如圖1，在裝有水的杯子里，小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內(nèi)外豎直放置，兩次都觀察到鉛筆放大的像，俯視圖如圖2、圖3所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A. 圖2中鉛筆向前移，像一直變小

B. 圖2中鉛筆向前移，像先變小后變大

C. 圖3中鉛筆向后移，像一直變大

D. 圖3中鉛筆向后移，像先變小后變大

2.小明利用如圖4所示的裝置“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏，使它們的中心在同一水平高度，這樣做的目的是 ；

（2）當(dāng)蠟燭與凸透鏡的位置如圖所示時(shí)，在光屏上可得到燭焰清晰的倒立、

（選填“放大”或“縮小”）的像，生活中利用此成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是

（選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”）；

（3）保持蠟燭與凸透鏡位置不變，用另一個(gè)凸透鏡替換原透鏡，發(fā)現(xiàn)需將光屏向右移動(dòng)才能在光屏上重新得到清晰的像，此時(shí)像與原來(lái)的像相比 （選填“變大”或“變小”），新?lián)Q用的凸透鏡的焦距 （選填“大于”或“小于”）原凸透鏡的焦距；

（4）如果小明只將圖中的凸透鏡換成薄玻璃板，前后移動(dòng)光屏，他 （選填“能”或“不能”）在光屏上直接觀察到燭焰。

答案：1. A

2. （1）使像成在光屏中央

（2）縮小 照相機(jī)

（3）變大 大于

（4）不能