题目内容
18．小明在“探究凸透镜成像规律”时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使蜡烛在光屏上成清晰的像，如图甲所示．接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为B，并保持位置不变，移动光屏，使蜡烛在光屏上成清晰的像，如图乙所示．
（1）实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一高度．
（2）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）为了研究像距与焦距的关系，他选用了三个焦距不同的凸透镜进行实验，实验数据记录如下表．分析表中的数据可知，物距不变时，焦距越大，则像距越越大；根据你所学的凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小越越大．
| 实验序号 | 物距u/cm | 焦距/cm | 像距/cm |
| 1 | 15 | 8 | 17 |
| 2 | 10 | 30 | |
| 3 | 12 | 60 |
（5）2013年6月20日，“神舟十号”航天员王亚平，在天宫一号内为我们上了一节充满奇幻的太空课，如图丙所示是她在展示制作的一个太空水球，根据这张图片上的情景可以判断，这个水球凸透镜（选填“凸”或“凹”），此时所成的是倒立缩小的实像．
分析 （1）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
（2）凸透镜成像情况和应用：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f；2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f；
（3）根据表中的数据，归纳结论；
（4）根据凸透镜在u＞2f，成倒立、缩小的实像解题；
（5）由图判断像的性质，结合凸透镜成像规律解题．
解答 （1）在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心．
（2）由图甲知，凸透镜成倒立放大的实像，则此时物距处于A凸透镜的一倍焦距和2倍焦距之间；由图乙知，凸透镜成倒立缩小的实像，则此时物距大于B凸透镜的2倍焦距；甲乙两图蜡烛到凸透镜的距离相等，可知A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距．
（3）分析表中数据可知：物距不变时，焦距越大，则像距越大；由凸透镜成像规律可知，物体离焦点越近，所成的像越大，物距不变时，焦距越大，表明物体离焦点越近，即像会越大；
（4）根据凸透镜成像规律，当u＞2f，成倒立、缩小的实像，由题可知：20cm＞2×8cm，故选用8cm的凸透镜；
（5）由图可知，此时的像是倒立缩小的实像，因此为凸透镜，物体离凸透镜距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像．
故答案为：（1）高度；（2）大于；（3）越大；越大；（4）8；（5）凸；倒立缩小的实．
点评 本题考查的是凸透镜成像规律实验，要理解物距和焦距的关系．掌握凸透镜成像的性质及凸透镜三种成像规律和应用．
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| 学生 | 小梦 | 小满 | 李明 | 张扬 |
| 小石块密度 | 2.45g/cm3 | 2.52g/cm3 | 2.56g/cm3 | 2.60g/cm3 |
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