题目内容
19．小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整．（1）将一束平行光射向凸透镜，得到如图1所示的光路图，则该透镜的焦距为10厘米．
（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上．
（3）按如下图所示的方案进行实验和观察，并将观测情况记录在下表中．
| 实验序号 | 物距u/（厘米） | 像距v/（厘米） | 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 |
②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（填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
③在光屏上得到如图2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（填“右下”、“左上”、“右上”或“左下”）调节．
分析 （1）凸透镜的焦距为能使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离．
（2）实验前必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是为了使像成在光屏的中心．
（3）①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；
凸透镜成像实质是光的折射，光的折射现象中，光路可逆；
②物距越小，像距越大，实像越大；
③根据凸透镜成像的性质分析．
解答 解：（1）由图可知，焦点F到凸透镜光心的距离为10cm，
（2）为了实验的要求，须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）①此时物距为25cm，远大于2倍焦距20cm，则所成的像是倒立、缩小的实像，
实验序号4中，物距为15cm，由光路可逆可知，像距等于第一次实验中的物距，为30cm；
当物体成等大倒立的实像时，此时物距等于像距等于2倍焦距20cm，故答案为：倒立缩小的实像、20；
②当烛焰从远处向透镜靠近时，物距变小，则像距变大，像变大，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向远离凸透镜方向移动；
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；
③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．
故答案为：（1）10；（2）同一高度上；（3）①倒立、缩小的实像；30；②远离；③右下．
点评 （1）凸透镜成像的三种情况，以及凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，在凸透镜成像习题中有广泛的应用，要熟练掌握．
（2）过光心不改变方向，在判断像的位置时经常用到．
练习册系列答案
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（2）调整好后，进行实验．表格空白处的“？”应填像高．
（3）根据表中数据得出的初步结论为物距和物体高度相同时，凸透镜的焦距越大，所成实像越大．
| 实验次数 | 焦距f（cm） | 物距u（cm | 烛焰高度（cm | 像距v（cm） | （？）（cm） |
| 1 | 5 | 30 | 4 | 6 | 0.8 |
| 2 | 10 | 30 | 4 | 15 | 2 |
| 3 | 15 | 30 | 4 | 30 | 4 |
| 4 | 20 | 30 | 4 | 60 | 8 |
（2）调整好后，进行实验．表格空白处的“？”应填像高．
（3）根据表中数据得出的初步结论为物距和物体高度相同时，凸透镜的焦距越大，所成实像越大．
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