Question

8．小明利用一未知焦距的凸透镜“探究凸透镜成像的规律”，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，得到如图所示的光路图，刚该凸透镜的焦距为10cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、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．目的是使得像成在光屏的中央．

实验序号	物距μ/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、放大的虚像

（3）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表中．
①表中的实验序号2中的像的性质为倒立、缩小的实像，与此相关的应用是照相机．
②当蜡烛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（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动．
（4）在实验过程中，小明发现点燃蜡烛后，无论怎么移动光屏都找不到像，原因可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．

Answer 1

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凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．
（4）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为：物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；物体在焦点上，不能成像．

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，这样是为了使像成在光屏的中心；
（3）①凸透镜的焦距是10cm，物距是25cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
②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．
（4）据题可知，此题中的（2）已经调节了高度，所以此时造成光屏上不能成像的原因可能是：此时物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；
故答案为：（1）10cm；（2）同一高度；使得像成在光屏的中央；（3）①倒立、缩小的实像；照相机；②远离；（4）物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．

点评 凸透镜成像探究实验中：要调节凸透镜、光屏、烛焰中心大致在同一高度处，否则烛焰的像不能成在光屏的中央；掌握凸透镜成像特点与物距、像距及焦距的关系，是解决有关问题的关键，同时要学会归纳总结，做到灵活应对．