Question

小亮同學用一個未知焦距的凸透鏡探究凸透鏡成像規律：小亮同學按要求進行觀察和測量，并將觀測情況記錄在下表中：

實驗序號	物距/cm	像距/cm	像的性質
1	20	6.7	倒立、縮小的實像
2	15	7.5
3	10	10	倒立、等大的實像
4	7.5		倒立、放大的實像
5	4	--	正立、放大的虛像

（1）如圖甲所示將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，并使燭焰、透鏡和光屏三者的中心調整在同一高度，這樣調整的目的是______．
（2）由表中數據可知此凸透鏡的焦距為______cm．
（3）寫出表中實驗序號2中像的性質為______，實驗序號4中像距的大小為______cm．
（4）當蠟燭從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向______（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．
（5）當小亮把自己的近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間時，發現光屏上的原來清晰的像變得模糊不清．她應當向______（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動光屏，可再次得到清晰的像．
（6）實驗過程中，小亮發現取下凸透鏡，伸直手臂觀察窗外遠處的物體（如圖乙所示），可以看到物體的像．請你分析，小華看到的是______（填“正”或“倒”）立的______（填“實”或“虛”）像．

Answer 1

【答案】分析：（1）在探究凸透鏡成像的規律中，為了使像能夠成在光屏的中央，就要調整蠟燭、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．
（2）根據凸透鏡成像規律中的，u=2f，成倒立、等大的實像，v=2f，可確定此透鏡的焦距．
（3）凸透鏡成像規律中像距與物距的關系：物距u＞2f，成倒立、縮小的實像，像距2f＞v＞f．
像距2f＞v＞f，成倒立、放大的實像，物距u＞2f．
（4）根據凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小即可解答此題．
（5）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用．發散的含義是使會聚的光線變為平行光，或會聚的光線推遲會聚．
（6）首先知道凸透鏡的成像規律：u＞2f，成倒立縮小的實像；f＜u＜2f，成倒立放大的實像；u＜f，成正立放大的虛像；其次，應該知道遠處的物體到凸透鏡的距離一般大于焦距．
解答：解：（1）調整蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度的目的是為了使物體通過凸透鏡成的像能夠成在光屏的中央，便于觀察．
（2）由表格中的第三次試驗數據可知，u=v=2f=10cm，所以f=5cm．
（3）表中實驗序號2中，物距u＞2f，則像的性質為倒立、縮小的實像，實驗序號4中像距正好是實驗序號2的物距，故大小為15cm．
（4）當蠟燭從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，物距要減小，則讓光屏遠離透鏡．
（5）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡放在凸透鏡與燭焰之間，凹透鏡對光線有發散作用，會使原來會聚的像推遲會聚成像，所以光屏要向遠離透鏡的方向移動，可再次得到清晰的像．
（6）伸長手臂手握放大鏡，觀看遠處的物體，物距一般大于焦距；
若物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的實像，若物距大于二倍焦距，成倒立縮小的實像，
所以一定成倒立的實像．
故答案為：（1）使成像在光屏的中央；  
（2）5； 
（3）倒立、縮小的實像；15；
（4）遠離；  
（5）遠離；
（6）倒；實．
點評：此題是探究凸透鏡成像的規律及其試驗，同時考查了凸透鏡成像的規律的應用．平時在學習過程中要多總結規律性的東西．