Question

6．小明利用一個(gè)未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論．請你將空缺部分補(bǔ)充完整．
（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖．圖中10厘米表示的是該凸透鏡的焦距為10厘米．
（2）將蠟燭、透鏡和光屏依次放在光具座上，并使透鏡和光屏和燭焰三者的中心大大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央．
（3）按要求進(jìn)行觀察和測量，并將觀測情況記錄在表中．

實(shí)驗(yàn)序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小的實(shí)像
2	25	16.7
3	20		倒立、等大的實(shí)像
4	15	30	倒立、放大的實(shí)像
5	5		正立、放大的虛像

①上表中實(shí)驗(yàn)序號2中像的性質(zhì)為倒立、縮小、實(shí)像，實(shí)驗(yàn)序號4中像距為30厘米．
②當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是焦點(diǎn)，透鏡光心到焦點(diǎn)的距離就是焦距；
（2）在凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏應(yīng)放置在同一條直線上，且蠟燭的火焰、光屏的中心和透鏡的中心應(yīng)大致在同一高度．
（3）①凸透鏡成像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．光的折射中，光路是可逆的．
②凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．

解答 解：（1）由圖可知：焦點(diǎn)到透鏡光心的距離等于焦距，所以圖中10厘米表示的是該凸透鏡的焦距為10厘米．即f=10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，將蠟燭、透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央．
（3）①凸透鏡的焦距是10cm，物距是25cm，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
光的折射中光路是可逆的，實(shí)驗(yàn)1，當(dāng)物距為30cm時(shí)，像距是15cm，所以實(shí)驗(yàn)4，當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距是30cm．
②像能呈現(xiàn)在光屏上是實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，所以燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)．
故答案為：（1）該凸透鏡的焦距為10厘米；
（2）光具座，燭焰，同一高度，使像成在光屏中央；
（3）①倒立、縮小、實(shí)像；30；②遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評 凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，都是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)．