Question

16．小雪在“探究凸透镜成像规律”实验中，对课本的实验装置进行了改进，如图1所示．

（1）他们不用蜡烛，而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验，你认为其好处
是可以增加物体的亮度，使成像更清晰（或便于观察凸透镜成像的性质；所成的像不会晃动，更加稳定或跟燃烧蜡烛相比，LED发光体更安全、环保等）．（写出一点即可）

次数	物距u/cm	焦距f/cm	像距v/cm
1	15	5	7.5
2		8	17.5
3		10	29.0

（2）他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验，数据记录如上表．分析表中数据可知，在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越大；根据你所学凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小越大．（均选填“越大”、“越小”或“不变”）
（3）如果此时将光屏换成平面镜，则从侧面不能（能/不能）看到清晰的像．
（4）若想观察到烛焰的正立、放大的虚像，则应该从图2中的右（左/右）侧观察．
（5）在实验过程中，小雪还发现了一个特殊的情况．当他们从F光源一侧看向凸透镜时（图3的甲），在凸透镜上观察到两个“F”的像，放大图象如图3中放大的乙图所示．请你猜想一下，这两个像是怎么形成的？光的反射．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要分析二极管与烛焰的区别：二极管比烛焰的亮度更大，并且形状更特别，在研究时更容易理解倒立实像的含义．并且二极管发光比较环保安全．
蜡烛在燃烧时会消耗而变短，同时遇到风会晃动．
（2）在解决此题时，需要仔细分析透镜焦距的变化和像距的变化．
并且要掌握凸透镜成像的规律，知道物距越小，像距越大，成的像也越大；
（3）光照射到平面镜上，发生镜面反射；
（4）凸透镜成虚像时，像和物体在凸透镜的同侧；
（5）凸透镜两个表面也可反射成像．

解答 解：（1）发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保，更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反．
同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全．
火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会．
（2）由表格中数据可知，物距一定，凸透镜的焦距在增大，成像的像距也在增大．
根据凸透镜成像的规律，在换用焦距更大的凸透镜时，其实是减小了物距，所以像距增大，成的像也会更大．
（3）如果此时将光屏换成平面镜，由于折射光线在平面镜发生镜面反射，所以从侧面不能看到清晰的像；
（4）凸透镜成的虚像与物体在凸透镜的同侧，所以应从图中的右侧观察；
（5）从F光源一侧看向凸透镜，看到的像只能是看到了由凸透镜反射的光线而形成的，所以两个像分别是由两个面反射形成的．
故答案为：（1）可以增加物体的亮度，使成像更清晰（或便于观察凸透镜成像的性质；所成的像不会晃动，更加稳定或跟燃烧蜡烛相比，LED发光体更安全、环保等）；（2）越大；越大；（3）不能；（4）右；（5）光的反射．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律实验，与以往不同，换用了二极管做光源，在分析时要注意找到二极管比烛焰优越的地方．
同时考查了对成像原因的理解，成像的原因关键是看是区别反射或折射形成．