Question

7．如图是小明探究凸透镜成像规律的实验过程，请完成实验探究：
（1）如图，从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将三者中心调至同一高度并在同一直线上．
（2）不断改变蜡烛与凸透镜间的距离，并移动光屏进行凸透镜成像实验，所得数据如表：

实验 序号	物体到凸透镜的 距离/cm	像到凸透镜的 距离/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15	30
5	10	光屏上没有成像
6	8	光屏上没有成像

（3）由表可知，此凸透镜的焦距为10cm
（4）成实像时，物距增大，像距减小（“增大”、“减小”或“不变”）
（5）实验中随着蜡烛燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使成在光屏上的像不偏高，则应向下（填“上”或“下”）调节凸透镜．
（6）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，将透镜换成一个焦距稍小的凸透镜实验，则屏需向左（填“左”或“右”）移动才能成清晰的像，此刻的像比换镜前变小（填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （3）凸透镜成像时，u=v=2f，在图象上找到u=v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距．
（4）成实像时，物距增大，像距减小；物距减小，像距变大；
（5）在做凸透镜成像规律实验时，首先要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是为了使像成在光屏的中心；
（6）凸透镜成实像时的规律：物近像远像变大，物远像近像变小．

解答 解：（3）由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等．所以2f=20cm，则f=10cm．
（4）据课本可知，成实像时，物距增大，像距减小；
（5）光屏上承接烛焰的像偏高，要想让像成在光屏的中央，应当将凸透镜向下调节．或将光屏向上移动；
（6）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时，此时相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时的规律，所以成的像更小，像距也会减小，故屏需向左移动才能成清晰的像．
故答案为：（3）10；（4）减小；（5）下；（6）左；小．

点评 此题是探究凸透镜成像规律的实验，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系及应用．同时考查了有关实验器材的调节，为使像能成在光屏的中央，需要使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．