Question

15．在“凸透镜成像规律”实验中，小华同学进行了如下的探究：
（1）让平行光垂直射到透镜时，在光屏上得到一个清晰的点，如图甲所示，透镜的焦距为10cm．将此透镜、蜡烛和光屏放在图乙位置时，光屏上的像是模糊的．要使像变得清晰，在保持透镜和蜡烛位置不变条件下，光屏应向左移动．
（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，实验数据记录如表，分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越大 （大/小）．

物距u/cm	实验序号	焦距f/cm	像距v/cm
15	1	8	17
	2	10	30
	3	12	60

（3）小华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，在光屏上成的像如图乙所示如果只将“E”，换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图丙中的④（填序号）．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜焦点与焦距的含义，结合题目的表述可以得到答案．
根据u=2f，成倒立等大的实像，此时像距v=2f分析；
（2）认真分析表格中焦距的变化情况和像距的变化情况．根据它们的变化情况得出结论．
（3）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的；
倒立的含义：上下颠倒；左右相反．

解答 解：（1）由图知，平行光线经凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由此可知，该凸透镜的焦距是60cm-50cm=10cm．
将此透镜、蜡烛和光屏放在图乙位置时，u=50cm-30cm=20cm，u=2f，成倒立等大的实像，此时像距v=2f，因此要使像变得清晰，在保持透镜和蜡烛位置不变条件下，光屏应向左移动到70cm的位置．
（2）由表格中数据知，物距不变，凸透镜的焦距逐渐增大，成的像距在增大．
（3）根据乙所成甲的像可知，所成像的是放大倒立的实像，凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反．所以R的实像应为，只有④符合，
故答案为：（1）10；左；  
（2）大；
（3）④．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律．考查了学生根据数据得出结论的能力．同时考查了凸透镜成像规律的应用，一定要熟记规律的内容，能做到举一反三．并要理解倒立实像的含义．