Question

2．某同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律．探究过程中将观察到的现象和测量的数据记录在下表中，请解答下列问题：
（1）该凸透镜的焦距是5cm．
（2）在表中填出实验序号2、4中像的性质和实验序号4中像距的大小．

实验序号	物距/cm	像距/cm	像的性质
1	20	6.7	倒立缩小的实像
2	15	7.5
3	10	10	倒立等大的实像
4	7.5
5	4	/	正立放大的虚像

Answer 1

分析 根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
u=2f，成倒立、等大的实像，一般用来测量凸透镜的焦距．
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．

解答 解：（1）由实验3，u=v=2f=10cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f=5cm．
（2）实验2，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
实验2中，物距为15cm时像距为7.5cm，根据光的折射中光路是可逆的，所以实验4中，物距是7.5cm，像距是15cm．
物距处于f和2f之间，成倒立放大的实像．
故答案为：（1）5；（2）倒立缩小的实像；15；倒立放大的实像．

点评 （1）测量凸透镜焦距有两种方法：
阳光聚焦法：把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距．
二倍焦距法：u=v=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，这是实验中经常用到测量凸透镜焦距的方法．
（2）凸透镜成像的几种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．