Question

在凸透镜成像的实验中：
（1）实验前，在光具座上依次插上蜡烛、______和______，并调节它们的高度，使它们的中心______．这样做的目的是使像成在______上．
（2）小明同学用一个标有“f=10cm”的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，获得下表中的数据，请你帮他把这个表中的空白处填好，并总结凸透镜成像规律：

物体到凸透镜的距离	像到凸透镜的距离	像的大小（放大或缩小）	像的正倒
30cm	15cm	缩小	倒立
25cm	17cm		倒立
15cm	30cm	放大	倒立
12cm	60cm	放大
8cm	与物体同侧约40cm	放大	正立

凸透镜成像规律：
①物距u＞2f时，物体成______的实像，这时像距的范围是______．
②物距______时，物体成放大倒立的实像，这时像距范围是______．
③物距u＜f时，物体在光屏上不能成像，只能用眼睛在蜡烛的另一侧通过透镜观察到一个______（填“倒立”或“正立”）的虚像．像距______物距（填“大于”、“小于”或“等于”）．
④当物体成实像时，物体由远处向透镜一倍焦距处靠近时（即物距减小），则像距______（填“增大”、“减小”或“不变”），像______（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

解：（1）当物体在凸透镜成实像时，像与物分居在凸透镜的两侧，所以放置蜡烛、凸透镜、光屏时，要将凸透镜放在蜡烛和光屏两者之间．为了使像成在光屏上，要调整三者的中心在同一高度．
故答案为：凸透镜、光屏，在同一高度上．光屏．
（2）

物体到凸透镜的距离	像到凸透镜的距离	像的大小（放大或缩小）	像的正倒
30cm	15cm	缩小	倒立
25cm	17cm	缩小	倒立
15cm	30cm	放大	倒立
12cm	60cm	放大	倒立
8cm	与物体同侧约40cm	放大	正立

①由凸透镜成像规律可知物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，此时f＜v＜2f．
故答案为：倒立、缩小；f＜v＜2f．
②由物体成放大倒立的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时f＜u＜2f，v＞2f．
故答案为：f＜u＜2f；v＞2f．
③由凸透镜成像的规律可知定当物距小于一倍焦距时，成正立等大的虚像，此时物像同侧，像距大于物距．
故答案为：正立；大于．
④由凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，物体由远处向透镜一倍焦距处靠近时（即物距减小），则像距增大，像变大．
故答案为：增大；变大．
分析：（1）根据凸透镜成像的规律可知，物体成的实像与物体在凸透镜的两侧．所以放置蜡烛、凸透镜、光屏时，要将凸透镜放在中间．为了使像能够成在光屏上，要调整三者的中心高度．
（2）①利用凸透镜成像规律分析物距大于二倍焦距时的成像性质、像距范围，；
②利用物体成放大倒立的实像的性质，可分析物距与像距；
③根据凸透镜成像的规律可以确定当物距小于一倍焦距时的成像情况，从而可以得到答案；
④根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可确定物距与像距的变化情况．
点评：关于凸透镜成像的规律，可以总结出一个口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小．此口诀对解此题中的第三问非常方便．