Question

小明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，根据记录的实验数据，绘制出成实像时像距随物距变化的图象，如图所示．
（1）通过观察图象可获得一些合理信息：
①

凸透镜焦距是10cm

；
②

凸透镜成实像时，物距增大，像距减小

．
（2）将物体由距凸透镜40cm处移动到距凸透镜20cm处，所用的时间为2s．求此过程中物体与像移动的平均速度分别为多少？

Answer 1

分析：（1）凸透镜成像时，u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像．
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小．
（2）知道物体的移动距离和移动时间，求出物体的移动速度；从图象上读出，当物距由40cm变为20cm时，像距的变化情况，求出像的移动速度．

解答：解：（1）①u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距：f=10cm．
②由图象知，物距增大，像距减小．
（2）物体移动的速度：v=

s

t

=

40cm-20cm

2s

=10m/s．
物体由距凸透镜40cm处移动到距凸透镜20cm处，像距由10cm变为20cm，
所以像移动速度为：v'=

s′

t

=

20cm-10cm

2s

=5m/s．
故答案为：（1）凸透镜焦距是10cm；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小；（2）10cm/s；5cm/s．

点评：凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，物距大于二倍焦距时，物距增大的速度大于像距减小的速度；物距小于二倍焦距时，物距增大的速度小于像距减小的速度．