Question

探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关：
【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜．在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲所示），看到手指______的像；然后再用它观察远处的房屋（如图乙所示），看到房屋______的像．（均选填“放大”、“等大”或“缩小”）
他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？
【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与______有关．

【设计并进行实验】
小明在如图丙所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示．

物体到凸透镜的距离/cm	光屏上像到凸透镜的距离/cm	光屏上像的大小
40	13.5	缩小
30	15	缩小
20	20	等大
15	30	放大
10	光屏上没有像
8	光屏上没有像

【结论与应用】
（1）分析数据可知，物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越______，同时发现像到凸透镜的距离就越______．
（2）若烛焰、凸透镜、光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动适当的距离．
（3）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距．但从各组汇报数据中发现，物距均为15cm时，有三个小组所测像距分别为28cm、30cm、31.5cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是______．

Answer

【提出问题】利用以下知识分析回答：
凸透镜成像的规律． 凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像．
物距等于二倍焦距成倒立、等大实像．
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像．
【进行猜想】根据甲乙两图物体到凸透镜的距离不同进行猜想．
（1）根据物距数值从40cm～8cm，像距从13.5cm～30cm，以及像从缩小到等大，再到放大，即可得出结论．
（2）凸透镜成像规律中当物体成实像时，随着物距u减小，像距增大，同时像也在增大．反之，物距增大，像距减小，像变小．
（3）要解决此题，需要知道确定像的位置．在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止．
【解析】
【提出问题】
①当用放大镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的焦点之内，成放大、正立的虚像．
②若看远处的物体，此时物体在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像．
故答案为：放大；缩小．
【进行猜想】甲乙两图物体到凸透镜的距离不同，所以可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关．
故答案为：物体到凸透镜的距离．
（1）从表格中数据可以看出，成实像时，物距在逐渐减小，成的像逐渐变大，像距也逐渐变大．
故答案为：大；大．
（2）当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，即物距增大，则像距减小，像变小；为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向靠近凸透镜方向移动适当的距离．
故答案为：靠近．
（3）像的位置应该是像最清晰的位置．各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的．
故答案为：光屏上没有成清晰的像就进行了测量．