Question

16．[实验名称]探究凸透镜成像规律
（1）实验器材：刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏；
（2）如图所示，从左到右分别放置蜡烛、凸透镜、光屏．
安装器材后，不断改变蜡烛与凸透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的数据如表：

实验序号	物体到凸透镜 的距离/cm	光屏上的像到凸 透镜的距离/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15
5	10	光屏上没有像
6	8	光屏上没有像

1．表格中的空白处是30cm．依据是光路可逆
2．[分析与论证]
（1）上表数据可知；该透镜的焦距为10cm．
（2）当凸透镜成实像时，物距增大，像距减小．
（3）随着蜡烛的燃烧，光屏上的像逐渐向光屏上方移动，此时，应将透镜往下（“上”或”下”）移动才能使像重新回到光屏中央．
（4）按如图顺序摆放好元件后，观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左（选填“左”或“右”）观察．
（5）在整理器材时，香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像，它的成像原因是光的反射（选填“直线传播”“反射”或“折射”）．

Answer 1

分析 1．根据光路可逆分析；
2．（1）当物距等于像距时，成的是倒立、等大的实像；
（2）当凸透镜成实像时，物距增大，像距减小；
（3）根据光线过光心不改变方向进行判断．
（4）当物距小于f时，成正立放大的虚像，根据这个原理制成了放大镜．
（5）根据光的反射现象分析．

解答 解：1．当物距为30cm时，像距为15cm，在光的折射中，光路是可逆的，故当物距为15cm时，像距为30cm；
2．（1）当物距等于像距时，成的是倒立、等大的实像，此时u=v=2f，故f=$\frac{1}{2}$u=$\frac{1}{2}$×20cm=10cm；
（2）当凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；
（3）蜡烛由于燃烧，长度变短，根据光线过光心不改变方向，像会向上移动．要使像重新成在光屏的中央，应将透镜向下调整；
（4）观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左观察．
（5）在整理器材时，香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像，它的成像原因是光的反射．
故答案为：1.30；光路可逆；2．（1）10；（2）减小；（3）下；（4）左；（5）反射．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律．要注意实验前的准备工作，特别注意凸透镜、烛焰、光屏高度的调节，同时考查了凸透镜成像的规律，特别注意成像特点与物距、像距之间的关系．