Question

在“凸透镜成像规律”实验中，某同学进行了如下两个探究：
（1）实验时，首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在______上，其目的是______．
（2）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表．

物距u/cm	实验序号	焦距f/cm	像距v/cm
10	1	2	2.5
	2	5	10
	3	8	40

分析表中的数据可知，保持物距不变时，当换用焦距较大的凸透镜时，为了能在光屏上呈现清晰的像，应该将光屏向______（填“远离”或“靠近”）透镜方向移动．根据平时实验的经验，你觉得移动过程中像应该______（填“变大”或“缩小）．
（3）该同学用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，且物距调节为6cm时，在光屏上成的像如图乙所示，则他选用的是三个透镜中焦距为______cm的凸透镜；生活中，______使用时的成像情况和图示情况相同．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）根据表格中的数据推知：物距不变时，焦距变大，像距变大．
根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，进行推理．
（3）根据物距和焦距的关系，判断凸透镜成像情况．
解答：解：（1）实验前，要把蜡烛、凸透镜、光屏放置在同一条直线上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
（2）根据表格数据知，当物距为10cm不变时，焦距变大，像距变大，所以保持物距不变时，当换用焦距较大的凸透镜时，为了能在光屏上呈现清晰的像，应该将光屏向远离凸透镜的方向移动．
凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，所以当物距不变时，像距变大，像可能变大．
（3）物距调节为6cm时，
当凸透镜的焦距为2cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，不符合题意．
当凸透镜的焦距为5cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪．符合题意．
当凸透镜的焦距为8cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏上承接不到像．不符合题意．
故答案为：（1）同一高度；使像成在光屏的中心；（2）远离；变大；（3）5；投影仪．
点评：（1）根据实验数据，能总结当物距不变时，焦距变化，像距的变化情况．
（2）掌握凸透镜成像的三种情况和应用：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．