Question

小勇做完“探究凸透镜成像规律”的实验后，知道了当物距u改变时，像的高度h也会改变。他又想知道：如果物距u不变时，凸透镜焦距f改变，像的高度h会不会改变。于是，他找来焦距为5cm、10cm、15cm的三个凸透镜、F光源(由LED灯组成的下形发光体)、光屏、光具座、刻度尺进行实验。

（1）他将F光源、焦距为15cm的凸透镜、光屏从左到右依次放置在光具座上，调节它们的高度，使三者的中心大致在___________。然后，他将凸透镜固定在“50cm”的刻度线处，将F光源移到图中的处_______(选填“A”或“B”)，移动光屏，直至在光屏上出现清晰的像，他会观察到光屏上的像是____立(选填“正”或“倒”)、缩小的，并用刻度尺测量像的________，并将数据记录在下表中；

（2）接下来，他应保持透镜和________的位置不变，换用焦距为10cm的凸透镜进行实验，然后将数据填在下表中。如果他仅仅只更换了凸透镜，不再调整其它器材，要使光屏上出现清晰的像，则应在凸透镜与F光源间的适当位置再放一块________(选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”)，这过程可用来说明________(选填“近视”或“远视”)眼的矫正；

实验次数	1	2	3
焦距f/cm	12	10	5
像高h/cm	4.00	2.29	1.00

（3）完成上述操作后，他再换用焦距为5cm的凸透镜，继续进行实验，将数据记录在表格中，分析表中的数据，可以得出：物距一定时，凸透镜的焦距越小，物体在光屏上所成的像的高度越______。

Answer

同一高度 A 倒 高度 F光源 凹透镜 近视 小

【解析】

(1)[1]探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；

[2][3][4]能在光屏上承接的是实像，实像是倒立的，要想在光屏上成倒立、缩小的实像，应使u2f，此时，f=15cm，则F光源应移到图中的A处，即2倍焦距以外；

[5]本实验探究物距u不变时，凸透镜焦距f改变，像的高度h会不会改变，因此用刻度尺测量像的高度，并将数据记录在下表中；

(2)[6]本实验中，物距u应保持不变，改变凸透镜焦距f，因此接下来，他应保持透镜和F光源的位置不变，换用焦距为10cm的凸透镜进行实验；

[7]更换了焦距较小的凸透镜，不再调整其它器材，相当于增大了物距，像距减小，像呈现在光屏的前方，与近视眼的原理是相同的，要想使像呈在光屏上，应使光线延迟会聚，应放置一个发散透镜，即凹透镜；

(3)[8]分析表中的数据，焦距f从12cm到10cm，再到5cm，逐渐减小，对应的像高h从4.00cm到2.29cm，再到1.00cm，也逐渐减小，因此可以得出：物距一定时，凸透镜的焦距越小，物体在光屏上所成的像的高度越小。