Question

5．曉雯探究凸透鏡的成像規律，進行了如下操作并得到了相關結論．
（1）如圖所示，讓太陽光正對著凸透鏡照射，把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現一個最小最亮的光斑，測得凸透鏡的焦距是10cm．
（2）按要求進行觀察和測量．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	20	20	倒立、等大的實像
3	15	30	倒立、放大的實像
4	6		正立、放大的虛像

①在表中空格內填寫相應內容；
②當燭焰從遠處靠近透鏡時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應遠離透鏡．
③在第1次和第3次實驗的基礎上，把蠟燭和光屏的位置對調，能（選填“能”或“不能”）得到清晰的實像，理由是：光在折射時，光路是可逆的．

Answer 1

分析 （1）焦距是指從焦點到凸透鏡的距離，根據圖1讀出便可；
（2）①根據光路的可逆性，當順著折射光線的方向射入，折射光線將沿著入射光線的方向射出．
②凸透鏡成實像時，具有物近像遠像變大的特點；
③據光路的可逆性分析即可判斷．

解答 解：（1）由圖1知，光屏上出現一個最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點處，焦點到凸透鏡的距離為60.0cm-50.0cm=10.0cm，則凸透鏡的焦距是10.0cm．
（2）①當物距為30cm時，像距為15cm，根據光路的可逆性，當物距為15cm時，像距為30cm．
②凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，所以將蠟燭從遠處逐漸向焦點靠近時，要想在光屏上得到清晰的燭焰的像，光屏應遠離透鏡，所成的像的大小將變大．
凸透鏡焦距為10cm，保持透鏡位置不變，將蠟燭放到光具座上15cm刻線處，即此時的物距是35cm，即處于2倍焦距以外，所以在光屏上成一個倒立、縮小的實像；
③此時再把蠟燭和光屏位置對調，據光在折射時光路是可逆的特點可知，光屏上仍能成一個清晰的像．
故答案為：（1）10；（2）①30；②遠離；③能；光路是可逆的．

點評 此題是探究凸透鏡成像規律的實驗，考查了凸透鏡成像的規律及光路可逆性的理解，應注意掌握基礎知識．