Question

小華同學做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，根據記錄的實驗數據，
繪制出像距隨物距變化的圖線．如圖甲所示，
（1）根據圖甲，可以知道，小華實驗中所用的凸透鏡焦距是

10

cm．
（2）某同學用該透鏡進行實驗時，蠟燭和凸透鏡在光具座上的位置如圖乙所示，則物距為

30

cm，根據圖甲則可以知道，距離凸透鏡

15

cm處，可以成

倒立

、

縮小

、

實

像．

（3）如果某次實驗中像成在光屏上的下邊緣，并且不完整，在保持蠟燭的高度不變的前提下，應該將凸透鏡向

上

移動，才能在光屏上找到完整的像．
（4）小紅看了小華的實驗圖線后認為：無論圖線怎樣延長都不可能與“物距=10cm”這條線（圖中加粗線條）相交；而小華認為只要實驗中光具座足夠長、數據足夠多，一定可以相交．你的看法是什么呢？試回答并簡述理由．

小紅的看法對，物距等于焦距時，不能成像

．

Answer 1

分析：凸透鏡成像時，u=v=2f，成倒立、等大的實像，可以根據這個特點求出凸透鏡的焦距．
凸透鏡成像時，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
根據過光心不改變方向確定在蠟燭和凸透鏡的高度不變時，光屏的調節情況．
當物體在凸透鏡焦點上，折射光線平行射出，不能成像．

解答：解：（1）如圖當u=v=20cm時，凸透鏡成倒立、等大的實像，所以2f=20cm，所以f=10cm．
（2）如圖物距u=32cm-2cm=30cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
根據甲圖得，當物距為30cm時，像距是15cm．
（3）蠟燭和凸透鏡的高度不變，連接蠟燭中心和凸透鏡的光心并延長交光屏上一點，該點是光屏的中心，所以光屏向上移動．
（4）當物體在凸透鏡焦點上，折射光線平行射出，不能成像，光屏上不能接到像，圖線怎樣延長都不可能與“物距=10cm”這條線相交．
故答案為：（1）10；（2）30；15；倒立；縮小；實；（3）上；（4）小紅的看法對，物距等于焦距時，不能成像．

點評：對于給定的凸透鏡成像圖象，當物距等于像距時，成倒立、等大的實像，這是確定凸透鏡焦距的一種常用方法，一定要掌握．