Question

8．如圖所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，小雨首先依次將點燃的蠟燭?凸透鏡?光屏放在光具座上，再將三者的中心大致調(diào)整在同一高度，最后調(diào)節(jié)物距和像距并將實驗中幾次成像的數(shù)據(jù)填入下表中．請你根據(jù)提供的信息解答下列問題：

試驗次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm
1	30	15
2	20	20
3	15	30
4	5	-

（1）此透鏡的焦距是10cm；
（2）第1次實驗時，小華將一近視眼鏡緊貼在凸透鏡的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡方向移動；
（3）第4次實驗時所成像的特點是正立、放大的虛像；（描述像的倒正、大小、虛實情況）
（4）實驗中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上移動，為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，在不更換實驗器材的前提下，寫出一種可行的方法：將蠟燭向上調(diào)節(jié)．

Answer 1

分析 凸透鏡成像的規(guī)律：
當(dāng)物距大于2f時，成倒立、縮小的實像，像距處于f和2f之間，應(yīng)用是照相機(jī)；
當(dāng)物距等于2f時，成倒立、等大的實像，像距等于2f；
當(dāng)物距處于f和2f之間時，成倒立、放大的實像，像距大于2f，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；
當(dāng)物距小于f時，成正立、放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡．
（1）由表格數(shù)據(jù)根據(jù)u=2f時的成像特點判斷凸透鏡的焦距；
（2）近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，由此分析像距變化情況；
（3）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律判斷第4次成像特點；
（4）凸透鏡成的實像是倒立的，像與物體的變化方向恰好相反．

解答 解：
（1）由表格第2次實驗數(shù)據(jù)，u=v=20cm，滿足u=2f成倒立、等大實像，所以f=$\frac{1}{2}$u=$\frac{1}{2}$×20cm=10cm；
（2）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，如果此時把近視眼鏡放在該凸透鏡前，使原來會聚成像的光線推遲會聚，所以要想接到清晰的像，光屏要遠(yuǎn)離透鏡；
（3）由表格第4次數(shù)據(jù)，u=5cm＜f，根據(jù)凸透鏡成像特點所成像為：正立、放大的虛像；
（4）蠟燭在燃放中不斷縮短，向下移動，光屏上的像向上移動，要使像能夠成在光屏中央，可向上移動光屏；或向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡．
故答案為：（1）10；（2）遠(yuǎn)離；（3）正立、放大的虛像；（4）將蠟燭向上調(diào)節(jié)．

點評 要解決有關(guān)凸透鏡成像的問題，首先要掌握凸透鏡成像特點與物距、像距的關(guān)系，并自己進(jìn)行總結(jié)一些規(guī)律性的知識，例如通過像距和物距的大小關(guān)系來判斷像和物體的大小關(guān)系，根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大的特點來判斷像的變化及像距的變化等．