Question

18．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，三者中心调到同一高度．
（2）如表是小明实验时记录的几组数据，由此可知第4次实验时所成的像是正立放大的虚像．

实验次数	物距u/cm	像距v/cm
1	30	15
2	20	20
3	15	30
4	5	/

（3）投影仪是用第3次实验成像的原理工作的．
（4）第1次实验时，小明将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向远离（填“靠近”或“远离”）透镜方向移动．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要知道在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
（2）根据凸透镜成像的规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜；
（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，由此分析像距变化情况．

解答 解：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）由表格可知，u=v=2f=20cm，则凸透镜的焦距f=10cm；第4次实验时，u=5cm＜f=10cm，光屏上不能得到烛焰的像，但从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰，能看到一个正立、放大的虚像；
（3）凸透镜的焦距f=10cm，投影仪成倒立、放大的实像，此时f＜u＜2f，实验中第3次u=15cm符合题意，故为第3次；
（4）第1次实验时，由表格可知，u=30cm＞2f=20cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，如果此时把近视眼镜放在该凸透镜前，使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以要想接到清晰的像，光屏要远离透镜．
故答案为：（1）同一高度；（2）正立、放大的虚像；（3）3；（4）远离．

点评 要解决有关凸透镜成像的问题，首先要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系，并自己进行总结一些规律性的知识，例如通过像距和物距的大小关系来判断像和物体的大小关系，根据物近像远像变大的特点来判断像的变化及像距的变化等．