Question

8．小明利用一未知焦距的凸透鏡“探究凸透鏡成像的規(guī)律”，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論，請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整．
（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖，剛該凸透鏡的焦距為10cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度
（3）按要求進(jìn)行觀察和測(cè)量，并將觀測(cè)情況記錄在下表中．請(qǐng)完成表格

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實(shí)像
2	25	16.7	倒立、縮小、實(shí)像
3	20	20	倒立、等大的實(shí)像
4	15	22	倒立、放大的實(shí)像
5	5	/	正立、放大的實(shí)像

①上表中的實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中的像的性質(zhì)為倒立、縮小的實(shí)像，實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中像距為20cm．
②當(dāng)蠟燭從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
（2）在實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整蠟燭、透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度處，這樣可以使像成在光屏的中央．
（3）物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像；物距等于像距時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；光的折射中，光路是可逆的；成實(shí)像時(shí)，遵循物近像遠(yuǎn)像變大的原則．

解答 解：（1）如圖，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央．
（3）①實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中，物距u為25cm，2f=2×10cm=20cm，則u大于2f，所以成倒立、縮小的實(shí)像；成倒立、等大的實(shí)像時(shí)，物距為20cm=2f，像距為v=2f=20cm．
②成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，所以燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近，像將遠(yuǎn)離透鏡，則光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)．
故答案為；（1）10；（2）同一高度；（3）①倒立、縮小的實(shí)像；20；②遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，首先熟練掌握凸透鏡成像的特點(diǎn)與物距像距之間的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會(huì)對(duì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，知道成實(shí)像時(shí)，“物近像遠(yuǎn)像變大”．