Question

1．小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并将相关数据记录在表格中．

实验序号	物距u/cm	像距v/cm	像的性质
1	30	15	倒立、缩小的实像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的实像
4	15		倒立、放大的实像
5	5		正立、放大的实像

（1）该透镜的焦距为10cm．
（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、光屏的中心位于同一高度上．
（3）上表中实验序号2中像的性质为倒立、缩小的实像，实验序号4中像距为30cm．
（4）当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向远离（靠近/远离）透镜的方向移动．
（5）若在光屏上得到如上图所示的图象，成像在光屏的左上角．若要通过调整透镜让像在光屏的中央，应向右下（右下/左上/右上/左下）调节．按此成像原理可制成照相机．
（6）实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状不变（填“变大”、“变小”或“不变”），但像的亮度将变暗（变亮/变暗）．

Answer 1

分析 （1）当物距等于2倍焦距时成等大的倒立的实像；
（2）要知道凸透镜成像规律实验的要求，首先必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）物体放在焦点之外时，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种，物距越小，像距越大，实像越大．
（4）物体成倒立、放大的实像时的像距正好等于物体成倒立缩小实像时的物距，物体成倒立、放大的实像时的物距正好等于物体成倒立缩小实像时的像距．
（5）过光心的光线不改变方向进行判断．
（6）凸透镜成像时，物体有无数条光线射向凸透镜，经过凸透镜折射后会聚成像，折射光线越多，会聚成的像越清晰．

解答 解：（1）当u=20cm时，物体成等大的像，所以2f=20cm，即f=10cm；
（2）为了使像成在光屏的中央，必须调节烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心大致在同一高度上．
（3）此时物距为25cm，大于2倍焦距20cm，则所成的像是倒立缩小的实像；凸透镜的焦距是10cm，物距为15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．当物距为30cm时，像距为15cm，根据光路是可逆的，所以当物距为15cm时，像距为30cm．
（4）因成实像时，物距越小，像距越大，实像越大，此时物距变小，则像距变大，因此光屏应向远离透镜的方向移动．
（5）此时烛焰的像在光屏的左上角，根据烛焰射出的光线经光心不改变方向，所以凸透镜向右下角移动；此时的像是倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
（6）一个物体有无数个点组成，任何一个点射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，像会变暗．
故答案为：（1）10；（2）同一高度上；（3）倒立、缩小的实像；30；（4）远离；照相机；（5）右下；（6）不变；变暗．

点评 此题考查了对凸透镜成像规律的理解，要熟练掌握凸透镜成像的规律，光路的可逆性、过光心的光线方向不变．