Question

19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆在光具座上，为了使蜡烛的像成在光屏中央，使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上．
（2）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表中（透镜焦距f=10cm）．

实验序号	物距u/cm	像距v/cm	像的性质
1	30	15	倒立、缩小、实像
2	20	20	倒立、等大、实像
3	18	23	倒立、放大、实像
4	15		倒立、放大、实像
5	6		正立、放大、虚像

①根据表中信息，试判断：当物距u=25cm时，成倒立、缩小的实像；
②根据折射现象中光路是可逆的，得出第4次实验的像距v=30cm；
③第5次实验，要观察到正立、放大的虚像，眼睛应与蜡烛在凸透镜的异（选填“同”或“异”）侧；
④通过对实验数据的分析可得出，2倍焦距处是放大与缩小的实像的分界点．

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）①要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；
②根据光路的可逆性，由1的数据可知4的数据；
③凸透镜成虚像时，像与物体同侧；
④根据数据，成等大像的位置应该时放大和缩小实像的分界点．

解答 解：（1）在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度上，是为使烛焰的像成在光屏的中心．
（2）①由题意知，f=10cm；当物距u=25cm时，物距u＞2f．根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、缩小的实像．
②折射时光路是可逆的，由第一组数据知，物距为30cm时，像距为15cm，所以当物距为15cm时，像距为30cm；
③虚像与蜡烛在凸透镜的同侧，所以要观察虚像，眼睛应与蜡烛在凸透镜的异侧进行观察；
④由表格中数据知，当物距等于20cm时，成等大的实像；物距大于20cm时，成缩小的实像；物距小于20cm时，成放大的实像；由此可知，20cm=2f处是成放大和缩小实像的分界点．
故答案为：（1）同一高度上；（2）①缩小；②可逆；30；③异；④2．

点评 这道题目就是考查学生观察凸透镜成像实验的掌握，看能否根据规律对相关知识点进行分析，得出结论．