Question

18．小明用凸透镜做实验，将它放在阳光下，适当移动透镜可在地面上看到一个最小、最亮的光斑，小明测出光斑到凸透镜间的距离为10cm．然后他又将白纸放在光斑处，过一段时间白纸着火了．为了探究凸透镜的成像规律，小明开始进行探究实验，首先他将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上如图所示，调控好后多次改变物距并相应调整光屏的位置以得到清晰的像．下表选取了他的一部分实验记录，请你分析记录并回答下列问题：

实验次数	物距/cm	像的虚实	像的正倒	你的大小	像距/cm
1	30	实	倒立	缩小	15
2	25	实	倒立	缩小	17
3	22	实	倒立倒立	缩小	18
4	18	实	倒立	放大	22.5
5	15	实	倒立	放大	30
6	13	实	倒立	放大	43
7	8	虚	正立	放大	无法测量

（1）白纸放光斑处，是通过热传递的方式增加了纸的内能．图中蜡烛、透镜、光屏这三者中凸透镜的高度应调高一些，
（2）从表中数据隐含的规律看，当物距等于14cm时的应成倒立的，放大的实像，像距大于30cm．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）在第一次实验中，若换用焦距为20cm的凸透镜，要得到清晰的像，光屏应向右（填“左”或“右”）移动．

Answer 1

分析 （1）改变内能大小的两个因素：做功和热传递，做功改变物体的内能中发生了能量的转化，热传递改变物体的内能，发生的是能量的转移；
要使像能成在光屏的中央，应调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（2）根据表格中数据，分析14cm所处的范围，根据表格中成像的特点得出结论；根据物距处于f和2f之间，成倒立放大的实像，且物距越大，像距越小；
（3）换用更大焦距的凸透镜，相当于减小了物距，则应增大像距．

解答 解：（1）白纸放光斑处，由于白斑处温度高，通过热传递的方式增加了纸的内能；由图可知，凸透镜的高度偏低，还应将凸透镜的高度调高一些；
（2）由表格中数据知，14cm处于13至15cm之间，所以成倒立放大的实像，14cm小于15cm，像距减小，物距应增大，所以14cm时的像距应大于15cm时的像距，即像距大于30cm；
（3）在第1次实验中，若换用焦距为20cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距处于f和2f之间，则像距会大于2f，大于40cm，因此应将光屏向右移动．
故答案为：（1）热传递；凸透镜；（2）放大；大于；（3）右．

点评 此题考查了凸透镜成像特点的应用，首先学会对数据进行分析，其次是要掌握凸透镜成像的特点与物距、像距的关系．