Question

在“验证凸透镜成像规律”的实验中，
（1）小明设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容

实验目的：验证凸透镜成像规律． 实验器材：凸透镜、光屏、光具座、蜡烛和火柴等． 实验步骤：1．记录凸透镜的 焦距 ．         2．安装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在 同一高度 ．  3．固定凸透镜的位置，将蜡烛放在适当的位置后，移动 光屏 找像，在移动过程中，眼睛要注意观察光屏上的像直到清晰为止．测量并记录此时的物距和像距．…

（2）小明将观测情况记录在下表中

实验序号	物距/cm	像距/cm	像的性质
1	20	6.7	倒立、缩小的实像
2	15	7.5
3	10	10	倒立、等大的实像
4	7.5	15	倒立、放大的实像
5	4		正立、放大的虚像

表中实验序号2中像的性质为

倒立、缩小的实像

，实验序号4中像距的大小为

15

cm；当蜡烛从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向

远离

（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

Answer 1

分析：（1）实验前要把实验器材准备齐全，凸透镜成像实验的实验器材包括凸透镜、光屏、刻度尺、光具座、蜡烛和火柴等．
①实验前先测凸透镜的焦距．
②实验时，把蜡烛，凸透镜，光屏顺次摆在光具座上，使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心，三者位于同一高度，以使实像成在光屏中心便于观察．
③固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像．
（2）由第三次物距等于像距，物体通过凸透镜成等大的实像知，凸透镜的焦距为物距或像距的

1

2

，即f=

1

2

×10cm=5cm；
由此可判定第二次实验中物体成像的性质；
光路具有可逆性，将第四次实验与第二次实验对比，可以确定像距的大小；
物体通过凸透镜成实像时，像距与物距的对应规律是：物距减小，像距增大；物距增大，像距减小．

解答：解：
（1）凸透镜成像实验的实验器材包括凸透镜、光屏、刻度尺、光具座、蜡烛和火柴等．
①实验前先测凸透镜的焦距．
②实验时，使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心，三者位于同一高度．
③固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像．
故答案为：焦距；同一高度；光屏；
（2）已知第二次实验的物距u=15cm＞2f=10cm，所以物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像；
第四次实验的物距正好与第二次实验的像距相同，根据光路的可逆性特点可知：第四次实验的像距与第二次实验的物距相同，等于v=15cm；
蜡烛从远处向透镜靠近时，物距减小，所以所成实像的像距增大，因此需要将光屏向远离凸透镜的方向移动．
故答案为：倒立、缩小的实像；15；远离．

点评：此题是探究凸透镜成像的规律，要掌握此实验的器材，及实验过程中的实验要求．在上课时，要一边做实验，一边强调应该注意的问题．