小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片甲和乙，如图所示。他产生了这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜

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小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片甲和乙，如图所示。他产生了这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?小明对此进行了探究。（4分）

(1)小明找来了一些凸透镜，但不知道它们的焦距，请你为他提供一种测量透镜焦距的方法。(可画图说明)
测出凸透镜焦距后，小明先后选用了三个焦距分别为15 cm、10 cm、5 cm的凸透镜，在保持物距始终为35 cm的情况下依次进行实验，发现所成的像越来越小。请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大。
在探究过程中，小明总是让物距保持不变，请你说出他这样做的理由。

答案

（1）如图，测出焦点到镜的距离（1分）（2）乙（1分）（3）物距和像距之一改变都会引起像的大小改变，这里应用了控制变量法探究问题。（2分）

解析

（1）凸透镜的焦距指的是焦点到透镜的距离，我们可以先让凸透镜正对着太阳光找到一个很小、很亮的光斑即焦点，然后测出焦点与透镜的距离；
（2）图甲和图乙中锡山所成像的大小是不同的，乙图中锡山的像大．由实验现象可以知道：在物距一定时，焦距越小，物体所成的像越小，甲图锡山的像小，使用的照相机镜头的焦距小；
（3）根据凸透镜成像的规律，在凸透镜的焦距一定时，物距越小，像距越大，像越大；我们要探究凸透镜所成像的大小和凸透镜焦距的关系就要采用控制变量法控制物距不变．
答：（1）使太阳光正对凸透镜，移动凸透镜与地面之间的距离，直到地上形成一个亮点，测亮点到凸透镜中心的距离；
（2）乙．根据像的大小和凸透镜焦距的关系：物距一定时，焦距越小，像越小．甲和乙两张照片中，乙照片上锡山的像比较大，照相机镜头的焦距较大．
（3）这也是一种控制变量思想，像的大小与物距和焦距都有关系，保持物距不变，则焦距越小时，像越小．

举一反三

小明拿着一个直径比较大的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，可以看到物体的像。下列说法中正确的是（）

A．观察到的像一定是正立的像

B．观察到的像一定是虚像

C．观察到的像一定是倒立的像

D．观察到的像一定是放大的像

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小刚玩放大镜时，他用放大镜观察自己的手指，他看到手指是_______、_______的虚像，如下图甲所示；然后他用放大镜观察远处的房屋，他将看到房屋的_______、______的实像，如图乙所示。

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（4分）某物理学习小组选择如图所示的四个凸透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。

（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的______、______（选填字母序号）两个凸透镜做实验。
(2）器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示。比较两次实验现象，可以得到的结论是：
凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____________；
（3）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与____________的关系

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如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上在与空气泡相对应的位置上有一椭圆黑影，而其它部分是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于透镜，而气泡与周围的水组成透镜，如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处，亮线的粗细变化情况是。

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天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球，这种望远镜的目镜和物镜都是__________镜。当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时，物镜使物体成一个______（放大／缩小）的_________（实／虚）像，相当于________（照相机／投影仪／放大镜）的作用；然后这个像再经过目镜成__________（实像／虚像）的像，观察者就能看清楚较远处的物体。通过这种望远镜所看到的物体是_________（倒立／正立）的。

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