Question

某实验小组用一凸透镜完成“探究凸透镜成像规律”实验。

（1）如图甲将凸透镜正对太阳，在另一侧移动光屏，直到光屏上出现一个最亮、最小的光斑，测得该凸透镜的焦距是_____cm；

（2）从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，调节它们的高度，使三者的_____大致在同一高度。

（3）正确调整后，不断改变蜡烛与凸透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的数据如下表：

实验序号	物体到凸透镜的距离/cm	光屏上的像到凸透镜的距离/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15	30
5	10	光屏上没有像
6	8	光屏上没有像

根据表中数据和记录可得结论：

①当凸透镜成实像时，物体靠近凸透镜，则像会_____（选填“远离”或“靠近”）凸透镜；

②如图乙所示，当蜡烛在刻度尺上_____刻度之间时成放大的实像；

（4）某同学观察烛焰经凸透镜成的虚像时，他始终透过凸透镜向右侧观察寻找成像的位置。他的做法是_____的，原因是_____。

（5）在图乙中不改变凸透镜的位置，将蜡烛移到“0”刻度线处，则光屏应移至_____区域，才能在光屏上得到清晰的倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像。

Answer

10.0 中心 远离 10～20 错误(或不正确) 凸透镜成虚像时，物像同侧 A 缩小

【解析】

（1）焦距为凸透镜的焦点到光心的距离；
（2）为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处；
（3）逐一分析实验数据，在分析表格中数据时，要注意分析物距的变化、像与物体的距离的变化；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；
（4）u＜f时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与成像物体位于凸透镜的同侧；
（5）当物距大于2f时，成倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间，像距小于物距。

（1）根据测量凸透镜焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，则凸透镜的焦距为60cm-50cm=10cm；

（2）在实验前，应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是为了使像能成在光屏的中央；

（3）①根据实验序号1、2、3的数据知：同一凸透镜成缩小的实像时，物距u减小，像距增大，即像会远离凸透镜；

②凸透镜成像的规律f＜u＜2f，成倒立放大的实像；已知f=10.0cm，则当蜡烛在刻度尺上10～20刻度之间时成放大的实像；

（4）已知凸透镜成的是虚像，虚像与成像物体位于凸透镜的同侧，因此观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左观察，不能透过凸透镜向右侧观察寻找成像的位置，即他始终透过凸透镜向右侧观察寻找成像的位置是错误的；

（5）在图乙中不改变凸透镜的位置，将蜡烛移到“0”刻度线处，物距远远大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，此时像距应处于f和2f之间，因此则光屏应移至A区域。