Question

8．小明同学做“探究透镜成像规律”实验时的情景如图所示：发光体（图中的箭头）分别处在（主光轴E处，未画出）左侧的①、②、③、④位置时，透镜右侧的光屏分别在A、B、C、D处得到清晰地像，像的大小如箭头所示．
（1）小明用的是凸（选填凹或凸）透镜；
（2）该透镜的焦距f是10cm；
（3）当物距U＞2f时，光屏上得到的缩小的现象；
（4）物体从远处越来越靠近透镜（U＞f）的过程中，光屏上像如何变化？像变大；
（5）小明分析了物体在③、④位置时的成像情况，得出了一个结论：物距大小的变化始终小于像距大小的变化．对此请你对他提出一条合理化的建议一倍焦距和二倍焦距之间时，物距大小的变化始终小于像距大小的变化．

Answer 1

分析 （1）实像总是倒立的；
（2）由图可求出焦距．
（3）凸透镜成像的三种情况及应用：
①u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，2f＞v＞f．其应用是照相机
②2f＞u＞f时，凸透镜成倒立放大的实像，v＞2f．应用于幻灯机或投影仪．
③u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像．物像异侧，放大镜就是利用此原理．
（4）物近像远像变大，物远像近像变小；
（5）物体在一倍和二倍焦距之间时物距大小的变化始终小于像距大小的变化．

解答 解：（1）由图可知，物体成的像为倒立的实像，故为凸透镜，因为凹透镜只能成正立的虚像；
（2）由图知两个焦点之间的距离为20cm，故凸透镜的焦距为10cm；
（3）当物距u＞2f时，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像；
（4）成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小，故物体从远处越来越靠近透镜（u＞f）的过程中，光屏上像变大；
（5）物体在③、④位置即一倍焦距和二倍焦距之间时，物距大小的变化始终小于像距大小的变化．
故答案为：（1）凸；（2）10；（3）＞2f；（4）像变大；（5）一倍焦距和二倍焦距之间时，物距大小的变化始终小于像距大小的变化．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律．掌握凸透镜成像的特点与物距、像距的关系是非常重要的．同时也要注意在实验前的调节工作．