“傻瓜相機(jī)”，意為連傻瓜都會(huì)用的照相機(jī)，喻其自動(dòng)化程度高。柯達(dá)公司曾打出一條著名的廣告語──“你只要按動(dòng)快門，其他都由我們來做”，正因?yàn)樯倒蠙C(jī)的問世，使長(zhǎng)期被少數(shù)人“壟斷”的攝影世界，迅速成為大眾的樂園。
芳芳生日那天，爸爸送給她一架焦距為35mm的“傻瓜”相機(jī)，它不需要調(diào)焦，遠(yuǎn)近不同的景物就能在膠卷上成比較清晰的像，這是為什么呢？芳芳去請(qǐng)教物理老師，老師說：“你的照相機(jī)鏡頭可以看成一個(gè)凸透鏡，凸透鏡成像時(shí)，物距、像距和焦距之間有一定的關(guān)系。我告訴你公式，你根據(jù)拍照時(shí)的物距和鏡頭的焦距自己算出對(duì)應(yīng)的像距的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中你肯定能找到答案。”芳芳用公式算出了表中的數(shù)據(jù)：從表格的數(shù)據(jù)上芳芳并沒有找到答案，但當(dāng)她看到說明書上“拍攝時(shí)，景物要在3m之外”的提醒時(shí)，一下子有了主意。
你也能想出芳芳的辦法嗎？請(qǐng)完成以下研究。
�、盘岢鰡栴}：為什么用芳芳的“傻瓜”相機(jī)拍照時(shí)，無需隨著景物的遠(yuǎn)近調(diào)節(jié)鏡頭到底片的距離？
⑵建立假設(shè)：______________________________________________________。
�、菍�(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：請(qǐng)你寫出2～3步關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)步驟。請(qǐng)?jiān)谟疫叜嫵瞿M“傻瓜”相機(jī)拍攝時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
�、妊由煅芯浚涸讷@得上述結(jié)論后，你還會(huì)產(chǎn)生哪些值得進(jìn)一步研究的問題？（請(qǐng)舉兩例)
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分析：用普通照相機(jī)拍照，當(dāng)物距發(fā)生變化時(shí)，像距也需要相應(yīng)地調(diào)整（即調(diào)焦，調(diào)整暗箱的長(zhǎng)度），但在用“傻瓜”相機(jī)照相時(shí)，卻不需要“調(diào)焦”，即不論物距如何變化，只要鏡頭對(duì)準(zhǔn)要拍的人或景物，就可拍得清晰的照片。照相機(jī)既然成的是倒立、縮小的實(shí)像，那么它的像的位置應(yīng)該在一倍焦距到二倍焦距之間，對(duì)遠(yuǎn)近不同的景物都不需要調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離均可得到較清晰的像，說明一倍焦距到二倍焦距之間的可調(diào)范圍較小，換句話說也就是“傻瓜”照相機(jī)的焦距較短。從數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)所攝景物較遠(yuǎn)時(shí)，由于物距變化而引起的像距變化是很小的，且物距越遠(yuǎn)引起的像距變化越小，同時(shí)離焦點(diǎn)極近，所以可以認(rèn)為像的位置幾乎是不變的。
（1）假設(shè)：對(duì)于焦距為35mm 的凸透鏡（或焦距較小的凸透鏡），當(dāng)物距大于3m 時(shí)，物距發(fā)生變化，像距變化非常小，像的位置幾乎不變。
（2）主要實(shí)驗(yàn)步驟：本實(shí)驗(yàn)為定性的模擬實(shí)驗(yàn)，因此不需嚴(yán)格要求物距在3m 以外。本實(shí)驗(yàn)三種可能的基本操作如下：
a在光具座上做實(shí)驗(yàn)。選擇焦距為5cm的透鏡，物體必須盡可能遠(yuǎn)離透鏡，保證物距遠(yuǎn)大于2倍焦距。
b在窗口把凸透鏡對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)處某景物，光屏（白紙）在另一側(cè)焦點(diǎn)外附近尋找像。
�。�3）作圖：圖中發(fā)光物體須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2倍焦距。
�。�4）延伸研究：有沒有更加高級(jí)的“傻瓜”相機(jī)？高級(jí)“傻瓜”相機(jī)也不需要手動(dòng)調(diào)焦，原理與芳芳的相機(jī)一樣嗎？利用聲納工作原理的高級(jí)自動(dòng)相機(jī)是怎樣的？高級(jí)自動(dòng)相機(jī)可不可以利用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)距、調(diào)焦？“傻瓜”相機(jī)與人眼的調(diào)光原理是否一樣等。
江蘇沛縣張街中學(xué) 張振樓
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