Question

6．如图所示是小华探究“凸透镜（f=12cm）成像规律”的实验装置，实验前他将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上．表是小华通过实验记录的几组数据．

实验 次数	物距 u/cm	像距 v/cm
1	60	15
2	30	20
3	24
4	20	30

（1）在第3次实验中，为得到清晰的像，像距应为24cm，第4次实验时所成的像是倒立（选填“倒立”或“正立”）、放大（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像．
（2）分析表中数据，你发现成倒立实像的大小与物距（选填“焦距”、“像距”或“物距”）有关．
（3）当光屏上得到一个放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应将蜡烛靠近透镜，将光屏远离（选填“靠近”或“远离”）透镜．
（4）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：
①若移动光屏，则应将光屏靠近（选填“远离”或“靠近”）凸透镜；
②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜．
（5）小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为L，将白纸再靠近透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则L大于f（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴逐渐从透镜处远离透镜过程中，纸上的光斑大小将D．
A．一直变大    B．一直变小     C．先变大后变小    D．先变小后变大．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜成像规律进行分析解答：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u=2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像；凸透镜成实像时，物近像远像变大，凹透镜对光线有发散作用．
（2）平行光线经过凸透镜折射后可会聚在焦点，此时成一个最小最亮的光斑，成等大的光斑，光屏可能在焦点前后位置．

解答 解：（1）在第3次实验中，u=24cm=2f，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，v=24cm；第4次实验时，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的实像．
（2）分析表中数据可知，u＞f时，成倒立、实像，且实像的大小与物距u有关．
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大，当光屏上得到一个放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应将蜡烛靠近透镜，将光屏远离透镜．
（4）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊．凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移动光屏，则应将光屏靠近凸透镜．②凹透镜对光线有发散作用．因此若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜，可以使光线推迟会聚．
（5）将白纸再靠近透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点后，后一次在焦点前，即L大于f；将发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处时，可以认为是平行光，拿一张白纸在它的另一侧从透镜处缓慢远离透镜，在白纸上的光斑会逐渐会聚，所以光斑变小，但当白纸上在凸透镜的焦点上时光斑最小，再缓慢远离透镜时会聚的光就开始发散，所以光斑又变大．
故答案为：（1）24；倒立； 放大；（2）物距；（3）靠近； 远离；（4）靠近； 凹；（5）大于；D．

点评 本题主要考查了凸透镜成像规律的应用及凸透镜及凹透镜对光线的作用，要能够应用所学知识解释有关现象．