Question

【题目】为了研究凸透镜成像的规律，小明同学制作了一个水透镜（利用注射器注水或吸水，可以改变水透镜的焦距），实验装置如图甲所示。实验中首先调节烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度；然后保持水透镜的位置不动，调节并测出水透镜的焦距，改变蜡烛的位置，移动光屏得到清晰的像。实验现象与数据记录在下表中：

凸透镜的焦距f/cm	14		16		18
实验序号	1	2	3	4	5	6
物距u/cm	30	32	30	35	30	32
像距v/cm	26	23	34	29	45	37
像的正倒	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立
像的大小	缩小	缩小	放大	放大	放大	放大
像的变化	由大变小		由大变小		由大变小

(1)根据表中记录的实验现象和数据，总结出一条实验结论∶____________________（答出一条即可）；

(2)图乙中，AB表示蜡烛，A2B2表示序号2的实验中所成的像，A6B6表示序号6的实验中所成的像，请通过作图找出形成A6B6时凸透镜右侧的焦点F6_____；

(3)若在进行序号6的实验时，小明发现随着蜡烛的燃烧，烛焰的像偏离了光屏的中心，则此时烛焰的像与光屏中心的距离_____（选填“ 大于”“小于”或“等于”）实验过程中蜡烛长度的变化量。

Answer 1

【答案】在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越大，像距与物距的比值越大，所成实像的大小越大 见解析 大于

【解析】

(1)[1]由1、3、5的数据分析，得出初步结论：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越大，像距与物距的比值越大，所成实像的大小越大。

(2)[2]由图乙可以看出，AB表示蜡烛，A2B2表示序号2的实验中所成的像，在用作图法做凸透镜成像时，只需要画两条特殊光线，一条是平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，第二条是过光心的光线其传播方向不变；第2次和第6次物距u相同，图中已经画出了过光心的光线其传播方向不变，只需要从凸透镜连接A6，与凸透镜主光轴的交点就是凸透镜右侧的焦点F6，答案如图：

。

(3)[3] 此时的物距u=32cm，像距v=37cm，即，根据三角形相似知识可知

因为，所以，即像移动的距离大于蜡烛减少的长度。