Question

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中．
（1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________．
（2）某同学的实验数据如下表．

次数	物距u/cm	像距v/cm	像是放大还是缩小	像的倒正
1	30	15	缩小	倒立
2	20	20	等大	倒立
3	14	35	放大	倒立
4	10	/	不成像	/
5	8	/	放大	正立

①所用凸透镜的焦距是________cm．
②分析1、2、3次实验数据可知透镜成放大、缩小实像的分界点是________．
③在第5次实验中，无论如何移动屏都接收不到像的原因是________．

Answer 1

解：（1）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．
故答案为：同一高度；
（2）①由第二次实验可知，当物距等于20cm时，像距也等于20cm，并且此时成倒立、等大的实像．
根据凸透镜成像的规律，此时物距、像距都等于2倍焦距．所以f=10cm．
故答案为：10．
②物体在二倍焦距以外，成的是倒立缩小的实像；物体在二倍焦距与一倍焦距之间成的是倒立放大的实像．在二倍焦距处物体成等大倒立的实像．所以二倍焦距处是物体成放大实像还是缩小实像的分界点．
故答案为：二倍焦距处．
③在第5次实验中，物距u=8cm＜f=10cm，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像，因此无法在光屏上面得到．
故答案为：像是虚像．
分析：（1）在凸透镜成像规律实验中，须将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，以便使像成在光屏的中心．
（2）①当物距等于2倍焦距时，物体通过凸透镜成倒立、等大的实像，此时像距也为2倍焦距．所以在表格中找到成倒立等大实像的情况，便可以根据物距或像距计算出焦距了．
②物体在从近处远离凸透镜移动的过程中，所成的实像是逐渐变化的：由放大的实像到等大的实像再到缩小的实像．由此可以确定凸透镜成等大实像的特殊位置．
③在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度．
点评：利用物体在二倍焦距处成等大实像的这个特殊点，可以用来确定凸透镜的焦距．如物体在凸透镜前50厘米处，在另一侧的光屏上得到一个清晰的等大的实像，则该透镜的焦距是×50cm=25cm．