Question

用焦距未知的凸透鏡“探討凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：通過(guò)調(diào)整物距及像距，在光屏上得到倒立、縮小的像，測(cè)量并記錄物距和像距，實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2；通過(guò)調(diào)整物距再做兩實(shí)驗(yàn)，在光屏上得到倒立、放大的像，測(cè)量并記錄物距和像距，實(shí)驗(yàn)序號(hào)為3、4．

（1）在實(shí)驗(yàn)前，需要調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏的高度，使它們的中心和燭焰的中心大致在______上，這樣做的目的是______；
（2）如圖是實(shí)驗(yàn)序號(hào)4對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)圖，請(qǐng)將物距、像距填寫在表格中；

像的性質(zhì)	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm
倒立、縮小的像	1	50	16
	2	30	20
倒立、放大的像	3	20	30
	4

（3）分析前面的4組數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象，為了盡快在光屏上得到倒立等大的像，你的做法是：______，進(jìn)行完此操作后，把測(cè)得的物距與凸透鏡焦距對(duì)比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)物距μ=24cm時(shí)，能得到倒立、等大的實(shí)像．用你學(xué)過(guò)的知識(shí)判斷，此透鏡的焦距為_(kāi)_____cm．
（4）把物距調(diào)節(jié)到小于______cm時(shí)，用眼睛透過(guò)凸透鏡觀察燭焰，發(fā)現(xiàn)一個(gè)正立、放大的虛像．

Answer 1

解：（1）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，使完整的像成在光屏中央．
（2）由凸透鏡成像規(guī)律，根據(jù)光路的可逆性可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)4對(duì)應(yīng)的物距、像距如下表所示：
（3）由凸透鏡成像規(guī)律可知，物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，則將凸透鏡向右移動(dòng)，使物距等于像距即可．當(dāng)物距u=24cm時(shí)，能得到倒立、等大的實(shí)像．則2f=24cm，此透鏡的焦距f=12cm．
（4）已知此透鏡的焦距f=12cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知，則把物距調(diào)節(jié)到小于12cm時(shí)，用眼睛透過(guò)凸透鏡觀察燭焰，發(fā)現(xiàn)一個(gè)正立、放大的虛像．
故答案為：（1）同一高度；完整的像成在光屏中央
（2）見(jiàn)下表：

像的性質(zhì)	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm
倒立、縮小的像	1	50	16
	2	30	20
倒立、放大的像	3	20	30
	4	16	50

（3）將凸透鏡向右移動(dòng)，使物距等于像距；12
（4）12．
分析：（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）凸透鏡成像規(guī)律：物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
（3）物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，根據(jù)圖中蠟燭、凸透鏡、光屏的位置確定做法．
（4）物距小于焦距成正立、放大的虛像．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，平時(shí)要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，能做到舉一反三．