Question

19．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中：
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺在光具座上，為了使蠟燭的像成在光屏中央，使蠟燭、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上．
（2）按要求進行觀察和測量，并將觀測情況記錄在表中（透鏡焦距f=10cm）．

實驗序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質
1	30	15	倒立、縮小、實像
2	20	20	倒立、等大、實像
3	18	23	倒立、放大、實像
4	15		倒立、放大、實像
5	6		正立、放大、虛像

①根據表中信息，試判斷：當物距u=25cm時，成倒立、縮小的實像；
②根據折射現象中光路是可逆的，得出第4次實驗的像距v=30cm；
③第5次實驗，要觀察到正立、放大的虛像，眼睛應與蠟燭在凸透鏡的異（選填“同”或“異”）側；
④通過對實驗數據的分析可得出，2倍焦距處是放大與縮小的實像的分界點．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要知道在實驗中，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）①要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規律．知道當物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；
②根據光路的可逆性，由1的數據可知4的數據；
③凸透鏡成虛像時，像與物體同側；
④根據數據，成等大像的位置應該時放大和縮小實像的分界點．

解答 解：（1）在做實驗的過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度上，是為使燭焰的像成在光屏的中心．
（2）①由題意知，f=10cm；當物距u=25cm時，物距u＞2f．根據凸透鏡成像的規律可知，此時成倒立、縮小的實像．
②折射時光路是可逆的，由第一組數據知，物距為30cm時，像距為15cm，所以當物距為15cm時，像距為30cm；
③虛像與蠟燭在凸透鏡的同側，所以要觀察虛像，眼睛應與蠟燭在凸透鏡的異側進行觀察；
④由表格中數據知，當物距等于20cm時，成等大的實像；物距大于20cm時，成縮小的實像；物距小于20cm時，成放大的實像；由此可知，20cm=2f處是成放大和縮小實像的分界點．
故答案為：（1）同一高度上；（2）①縮小；②可逆；30；③異；④2．

點評 這道題目就是考查學生觀察凸透鏡成像實驗的掌握，看能否根據規律對相關知識點進行分析，得出結論．