Question

12．某班学生在做探究凸透镜成像规律实验时（凸透镜的焦距为10cm）：
（1）小李同学在图10中观察到烛焰通过凸透镜后在光屏上能形成一个清晰的像，若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，仍然在光屏上观察到清晰的像，这是因为光路是可逆的．
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，25.00cm，26.00cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是光屏上呈现像的清晰程度不同．
（3）为了观察物距等于5cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作步骤：移除光屏，用眼睛从凸透镜的右侧通过凸透镜观察．

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像的原理是光的折射，光的折射现象中，光路是可逆的；光屏上成的像都是倒立的实像；凸透镜成实像时，U＞v，成倒立、缩小的实像；U＜v，成倒立、放大的实像；
（2）需要知道确定像的位置．在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止；
（3）蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内时，成的是正立放大的虚像；要想观察烛焰的成像特点，眼睛在光屏处透过透镜观察像的特点．

解答 解：（1）由图可知，U＜v，所以凸透镜能成倒立、放大的实像，保持凸透镜的位置不动，蜡烛和光屏互换位置，光屏上还能得到像，此时U＞v，凸透镜能成倒立、缩小的实像，根据光的折射中光路是可逆的；
（2）像的位置应该是像最清晰的位置．各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的；
（3）凸透镜的焦距是10cm，蜡烛在凸透镜的5cm处时，u＜f，在透镜的一倍焦距以内，在蜡烛同侧成的是正立放大的虚像，要想观察烛焰的成像特点，需移去光屏，从凸透镜的右侧通过凸透镜观察．
故答案为：（1）光路是可逆的；（2）光屏上呈现像的清晰程度不同；（3）移除光屏，用眼睛从凸透镜的右侧通过凸透镜观察．

点评 掌握凸透镜成像的两种判断方法：根据物距和像距的关系，根据物距和焦距的关系．掌握光的反射中和光的折射中光路是可逆的．