小柯生日那天，爸爸送给他一架价值150元的“傻瓜”相机（镜头焦距35mm）．它无需调焦（根据景物的远近调节镜头到底片的距离）就能拍照．这是为什么呢？小柯去请教老师．老师说：“你

Question

小柯生日那天，爸爸送给他一架价值150元的“傻瓜”相机（镜头焦距35mm）．它无需调焦（根据景物的远近调节镜头到底片的距离）就能拍照．这是为什么呢？小柯去请教老师．老师说：“你的照相机镜头可以看作一个凸透镜．凸透镜成像时，物距、像距和焦距之间有一个定量关系．我告诉你公式，你自己算出一组数据，再看看吧．”小柯用公式算出了下列数据：
物距和像距的变化（f=35mm）

u（m）	0.1	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5
v（mn）	53.85	37.95	36.27	35.84	35.62	35.50	35.41	35.35	35.31	35.27	35.25		35.20	35.18

他还是找不到答案，但当他看到说明书上“拍摄时，景物要在3m以外”的提醒时，一下子有了主意．你也能想出小柯的办法吗？请完成以下研究．
（1）提出问题：
为什么用小柯的“傻瓜”相机拍照时，无需随着景物的远近调节镜头到底片的距离？
（2）建立假设：
（3）实验验证
接下来到实验室选择器材进行模拟实验．请你写出2～3步关键性的实验步骤．请画出模拟“傻瓜”相机拍摄耐的实验装置示意图．
（4）延伸研究
在获得上述结论后，你还会产生哪些值得进一步研究的问题？（请举两例）
①___
②___．

Answer 1

（2）建立假设：“傻瓜”相机，无需调焦成像仍清晰，可能是物距变化后相机几乎不变，故可假设：“对于焦距为35mm的凸透镜（或焦距较小的凸透镜），当物距大于3m时，物距变化，像距变化非常微小，像的位置几乎不变”；
（3）实验的基本操作方案如下：
①实验在长课桌上进行，选择焦距为10cm的凸透镜；
②物体必须尽可能远离透镜，保证物距远大于2倍焦距；
③改变物距，调节光屏位置，重复三次实验，记录物距与像距；
“傻瓜”相机的镜头焦距很大，物体应距离凸透镜很远，而像距较小，且在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，靠近一倍焦距处，如下图：

（4）①“傻瓜”相机操作简单，有没有更加高级的“傻瓜”相机？高级“傻瓜”相机也不需手动调焦，原理与小柯的相机一样吗？
②利用声纳工作的高级自动相机工作原理是怎样的？高级自动相机可不可以利用遥感技术实现测距、调焦？“傻瓜”相机与人眼的调光原理是否一样？
故答案为：（2）对于焦距为35mm的凸透镜，当物距大于3m时，物距变化，像距变化非常微小，像的位置几乎不变；
（3）①实验在长课桌上进行，选择焦距为10cm的凸透镜；
②物体必须尽可能远离透镜，保证物距远大于2倍焦距；
③改变物距，调节光屏位置，重复三次实验，记录物距与像距；
原理图如上图；
（4）①高级“傻瓜”相机也不需手动调焦，原理与小柯的相机一样吗；②利用声纳工作的高级自动相机工作原理是怎样的．