Question

1．在“探究凸透鏡成像的規律”的實驗中
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放置在光具坐上，調節凸透鏡、光屏的高度，使三者中心在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏中央．
（2）某同學的實驗數據如表2，請分析表格中的各項數據回答下列問題：
表二

次數	物體到凸透鏡的距離u/cm	像到凸透鏡的距離v/cm	像的大小 （放大或縮小）	像的正倒
1	30	15	縮小	倒
2	20	20	等大	倒
3	14	35	放大	倒
4	10	/	不成像	/
5	8	/	放大	正

①由表格中可知，該凸透鏡的焦距約為10cm（選填“10”、“20”、“30”）．
②分析1、2、3次實驗的數據可知：當u＞f時，這時所成的像是實像，這些像都是倒立的（選填“正”、“倒”）．
③在第2次實驗中，你可以得到的結論是：u=2f時成倒立等大的實像．
④在第5次實驗中，你可以得到的結論是：u＜f時，成放大、正立的虛像，利用凸透鏡的這個規律，可應用于放大鏡（舉一個實例）．
（3）在此實驗中，如果無論怎樣左右移動光屏，在光屏上都不能呈現燭焰的像，可能的原因是：
①三者中心不在同一高度，
②物距小于一倍焦距．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（2）①u=2f，成倒立、等大的實像，應用于求凸透鏡的焦距；②③④根據實驗數據分析像的特點；
（3）從實驗裝置上考慮：實驗時若像很遠，像距很大，光具座不夠長，則光屏不會接收到像；蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現在光屏上；從成像規律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點上，則不會成像；放在焦點以內，則會成正立放大的虛像，虛像不會呈現在光屏上．

解答 解：（1）點燃蠟燭后，調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）①根據第2次實驗，u=2f=20cm，成倒立、等大的實像，所以凸透鏡的焦距是：f=10cm．
②1、2、3次實驗的數據可知，此時的物距大于像距，所成的像都是倒立的實像；
③此時的物距和像距相等，u=2f，成倒立等大的實像；
④當物距小于焦距時成正立、放大的虛像，應用是放大鏡；
（3）如果在這個實驗中無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到清晰的像，根據凸透鏡的成像規律可知，當物體放在焦點處時不成像，在焦點之內時成虛像，并且光具座不夠長，則光屏不會接收到像等等．
故答案為：（1）三者中心在同一高度；使像成在光屏中央； （2）①10；②＞； 實；倒；③u=2f時成倒立等大的實像；④u＜f時，成放大、正立的虛像；放大鏡； （3）三者中心不在同一高度；物距小于一倍焦距．

點評 要記住“研究凸透鏡成像規律”的實驗的要求：調節蠟燭、透鏡、光屏在同一條直線上；能區分實像和虛像的區別：實像能呈現在光屏上，能使膠卷感光，虛像不能呈現在光屏上，不能使膠卷感光；熟記凸透鏡成像的規律．