Question

15．在“凸透鏡成像規律”實驗中，小華同學進行了如下的探究：
（1）讓平行光垂直射到透鏡時，在光屏上得到一個清晰的點，如圖甲所示，透鏡的焦距為10cm．將此透鏡、蠟燭和光屏放在圖乙位置時，光屏上的像是模糊的．要使像變得清晰，在保持透鏡和蠟燭位置不變條件下，光屏應向左移動．
（2）為研究像距與焦距的關系，他選用焦距不同的三個凸透鏡進行實驗，實驗數據記錄如表，分析表中數據可知，保持物距不變時，焦距越大，則像距越大 （大/小）．

物距u/cm	實驗序號	焦距f/cm	像距v/cm
15	1	8	17
	2	10	30
	3	12	60

（3）小華用若干個發光二極管組成形狀如“E”的發光物體，如圖甲所示將發光物體、凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上并調整好，在光屏上成的像如圖乙所示如果只將“E”，換成“R”，并在同一位置觀察，光屏上成的像應是圖丙中的④（填序號）．

Answer 1

分析 （1）根據凸透鏡焦點與焦距的含義，結合題目的表述可以得到答案．
根據u=2f，成倒立等大的實像，此時像距v=2f分析；
（2）認真分析表格中焦距的變化情況和像距的變化情況．根據它們的變化情況得出結論．
（3）當物距處于f和2f之間時，凸透鏡成倒立放大的實像，投影儀是根據這個原理制成的；
倒立的含義：上下顛倒；左右相反．

解答 解：（1）由圖知，平行光線經凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，由此可知，該凸透鏡的焦距是60cm-50cm=10cm．
將此透鏡、蠟燭和光屏放在圖乙位置時，u=50cm-30cm=20cm，u=2f，成倒立等大的實像，此時像距v=2f，因此要使像變得清晰，在保持透鏡和蠟燭位置不變條件下，光屏應向左移動到70cm的位置．
（2）由表格中數據知，物距不變，凸透鏡的焦距逐漸增大，成的像距在增大．
（3）根據乙所成甲的像可知，所成像的是放大倒立的實像，凸透鏡成的實像與物體左右相反、上下也相反．所以R的實像應為，只有④符合，
故答案為：（1）10；左；  
（2）大；
（3）④．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規律．考查了學生根據數據得出結論的能力．同時考查了凸透鏡成像規律的應用，一定要熟記規律的內容，能做到舉一反三．并要理解倒立實像的含義．