Question

小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規律，進行了如下操作并得到了相關結論，請你將空缺部分補充完整．
（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖1所示的光路圖，則該透鏡的焦距為

10

cm．
（2）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使燭焰、透鏡和光屏三者的中心大致在

同一高度上

．
（3）按如圖2所示的方案進行實驗和觀察，并將觀測情況記錄在下表中．

實驗序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質
1	30	15	倒立、縮小的實像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的實像
4	15		倒立、放大的實像
5	5		正立、放大的實像

①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中像距為

30

cm．
②當燭焰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．
③若在光屏上得到如圖2所示的圖象，成像在光屏的左上角．若要通過調整透鏡讓像在光屏的中央，應向

右下

（右下，左上，右上，左下）調節．

Answer 1

分析：（1）當物距等于2倍焦距時成等大的倒立的實像；
（2）要知道凸透鏡成像規律實驗的要求，首先必須將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）物體放在焦點之外時，在凸透鏡另一側成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種，物距越小，像距越大，實像越大．
物體成倒立、放大的實像時的像距正好等于物體成倒立縮小實像時的物距，物體成倒立、放大的實像時的物距正好等于物體成倒立縮小實像時的像距．
過光心的光線不改變方向進行判斷．

解答：解：（1）當u=20cm時，物體成等大的像，所以2f=20cm，即f=10cm；
（2）為了使像成在光屏的中央，必須調節燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心大致在同一高度上．
（3）①此時物距為25cm，大于2倍焦距20cm，則所成的像是倒立縮小的實像；
凸透鏡的焦距是10cm，物距為15cm時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．當物距為30cm時，像距為15cm，根據光路是可逆的，所以當物距為15cm時，像距為30cm．
②因成實像時，物距越小，像距越大，實像越大，此時物距變小，則像距變大，因此光屏應向遠離透鏡的方向移動．
③此時燭焰的像在光屏的左上角，根據燭焰射出的光線經光心不改變方向，所以凸透鏡向右下角移動．
故答案為：（1）10；（2）同一高度上；（3）①倒立、縮小的實像；30；②遠離； ③右下．

點評：此題考查了對凸透鏡成像規律的理解，要熟練掌握凸透鏡成像的規律，光路的可逆性、過光心的光線方向不變．