Question

13．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，选用的实验器材如图所示．

（1）小明同学按图所示的装置放好蜡烛和凸透镜后，左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像，其原因是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有放在同一高度上．
（2）该同学作了适当调整后，按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表中．

实验序号	物距u/cm	像距v/cm	像的性质
l	30	15	倒立缩小的实像
2	25	16.7
3	20	20	倒立的实像
4	15		倒立放大的实像
5	5	\	正立放大的虚像

①实验序号2中所成像的性质为倒立（选填“倒立”或“正立”）缩小的实像；实验序号3所成像为等大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）倒立的实像；实验序号5的成像特点，生活中常用的放大镜就是利用这个原理制成的．
②实验序号4中的像距为30cm．
（3）当烛焰从远处向凸透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向远离（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动．

Answer 1

分析 （1）实验前必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上，目的是为了使像能完全的成在光屏的中央．
（2）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
u=2f，成倒立、等大的实像，一般用来测量凸透镜的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
光的折射中光路是可逆的．
（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．

解答 解：（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
如不能得到完整的像，是因为烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有放在同一高度上，
（2）①实验2，u=v=2f=20cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f=10cm．
实验5，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
②实验1，u＞2f，成倒立、缩小的实像．物距为30cm时像距为15cm，
根据光的折射中光路是可逆的，所以实验4中，物距是15cm，像距是30cm．
（3）像能呈现在光屏上是实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，所以烛焰从远处向透镜靠近时，光屏应向远离透镜的方向移动．
故答案为：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有放在同一高度上；（2）①倒立；等大；放大镜；②30；（3）远离．

点评 凸透镜成像的三种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，都是凸透镜成像习题的重要依据．