小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律.进行了如下操作并得到了相关结论．(1)将一束平行光射向凸透镜.得到如图1所示的光路图．则该透镜的焦距为10cm．实验序号物距μ/cm像距v/cm像的性质13015倒立.缩小的实像22516.732020倒立.等大的实像415倒立.放大的实像55倒立.放大的虚像(2)将蜡烛.透镜和光屏放在光具座上.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

19．小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论．

（1）将一束平行光射向凸透镜，得到如图1所示的光路图．则该透镜的焦距为10cm．

实验序号	物距μ/cm	像距v/cm	像的性质
1	30	15	倒立、缩小的实像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的实像
4	15		倒立、放大的实像
5	5		倒立、放大的虚像

（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度处．这样做的目的是使像成在光屏的中央．
（3）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表中．
①表中实验序号2中像的性质为倒立、缩小的实像，它在生活中的应用是照相机；实验序号4中像距为30cm．
②当烛焰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．
（4）若在光屏上得到如图2所示的图象，成像在光屏的左上角．若要通过调整透镜让像在光屏的中央，应向右下（右下，左上，右上，左下）调节．
（5）当蜡烛逐渐消耗而变短，光屏上烛焰的像将随之上升（填“上升”或“下降”）．若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况时完整的像．（选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）
（6）若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一个清晰的像；若取下近视镜，则清晰的像会成在“视网膜”的前面．（选填“前面”或“后面”）

分析（1）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断．
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）①根据凸透镜成像的四种情况进行判断：
u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像．
u=2f，v=2f，成倒立、等大的实像．
2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像．
u＜f，成正立、放大的虚像．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．
③根据光路是可逆的，判断像距大小．
（4）凸透镜成倒立的实像，像和物体的移动方向恰好相反．
（5）若将凸透镜的部分遮住，则凸透镜的其它部分仍能够折射光而成物体完整的像．
（6）近视镜为凹透镜，对光线有发散作用，会使像远离凸透镜．

解答解：（1）如图所示，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm．
（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（3）①已知凸透镜的焦距是10cm；根据表中序号为2的数据可知，25cm＞2f，2f＞16.7cm＞f，所以成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的．
根据光路的可逆性，当物距为30cm时，像距为15cm，所以当物距为15cm时，像距为30cm；
②光屏上仍然得到清晰的像说明凸透镜成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，所以当烛焰从远处向透镜靠近时，光屏应向远离凸透镜的位置移动．
（4）由图知，像在光屏的左上角，要使像向右下角移动，则应将物体相对于凸透镜向左上角移动，即将凸透镜相对于物体向右下角移动；
（5）当蜡烛逐渐消耗而变短，蜡烛向下移动，则光屏上烛焰的像将随之向上移动；
若遮住凸透镜的下半部分，其上半部分仍能够折射光线而成像，则烛焰在光屏上仍能成完整的像．
（6）近视镜是凹透镜，具有发散光线的作用，若取下近视镜，则光线会比原来提前会聚，则清晰的像会成在“视网膜”的前面．
故答案为：（1）10；（2）同一高度处；使像成在光屏的中央；（3）①倒立、缩小的实像；照相机；30；②远离；（4）右下；（5）上升；完整的像；前面．

点评（1）掌握凸透镜成像的三种成像的物距、像距和像的性质．
（2）实验过程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解决．

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