Question

在“驗證凸透鏡成像規律”的實驗中，
（1）小明設計的實驗報告（部分）如下，請填寫空格處的內容

實驗目的：驗證凸透鏡成像規律． 實驗器材：凸透鏡、光屏、光具座、蠟燭和火柴等． 實驗步驟：1．記錄凸透鏡的 焦距 ．         2．安裝和調試實驗裝置時，應使凸透鏡和光屏的中心跟燭焰的中心大致在 同一高度 ．  3．固定凸透鏡的位置，將蠟燭放在適當的位置后，移動 光屏 找像，在移動過程中，眼睛要注意觀察光屏上的像直到清晰為止．測量并記錄此時的物距和像距．…

（2）小明將觀測情況記錄在下表中

實驗序號	物距/cm	像距/cm	像的性質
1	20	6.7	倒立、縮小的實像
2	15	7.5
3	10	10	倒立、等大的實像
4	7.5	15	倒立、放大的實像
5	4		正立、放大的虛像

表中實驗序號2中像的性質為

倒立、縮小的實像

，實驗序號4中像距的大小為

15

cm；當蠟燭從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向

遠離

（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．

Answer 1

分析：（1）實驗前要把實驗器材準備齊全，凸透鏡成像實驗的實驗器材包括凸透鏡、光屏、刻度尺、光具座、蠟燭和火柴等．
①實驗前先測凸透鏡的焦距．
②實驗時，把蠟燭，凸透鏡，光屏順次擺在光具座上，使燭焰的焰心，凸透鏡的光心，光屏的中心，三者位于同一高度，以使實像成在光屏中心便于觀察．
③固定好凸透鏡和蠟燭的位置，然后移動光屏找像．
（2）由第三次物距等于像距，物體通過凸透鏡成等大的實像知，凸透鏡的焦距為物距或像距的

1

2

，即f=

1

2

×10cm=5cm；
由此可判定第二次實驗中物體成像的性質；
光路具有可逆性，將第四次實驗與第二次實驗對比，可以確定像距的大小；
物體通過凸透鏡成實像時，像距與物距的對應規律是：物距減小，像距增大；物距增大，像距減小．

解答：解：
（1）凸透鏡成像實驗的實驗器材包括凸透鏡、光屏、刻度尺、光具座、蠟燭和火柴等．
①實驗前先測凸透鏡的焦距．
②實驗時，使燭焰的焰心，凸透鏡的光心，光屏的中心，三者位于同一高度．
③固定好凸透鏡和蠟燭的位置，然后移動光屏找像．
故答案為：焦距；同一高度；光屏；
（2）已知第二次實驗的物距u=15cm＞2f=10cm，所以物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實像；
第四次實驗的物距正好與第二次實驗的像距相同，根據光路的可逆性特點可知：第四次實驗的像距與第二次實驗的物距相同，等于v=15cm；
蠟燭從遠處向透鏡靠近時，物距減小，所以所成實像的像距增大，因此需要將光屏向遠離凸透鏡的方向移動．
故答案為：倒立、縮小的實像；15；遠離．

點評：此題是探究凸透鏡成像的規律，要掌握此實驗的器材，及實驗過程中的實驗要求．在上課時，要一邊做實驗，一邊強調應該注意的問題．