Question

小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論，請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整．

（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖，則該透鏡的焦距為

10

cm．
（2）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在

同一高度

；
（3）按如圖所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，并將觀測(cè)情況記錄在下表中．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立縮小的實(shí)像
2	20	20	倒立等大的實(shí)像
3	15	30	倒立放大的實(shí)像
4	5	3	正立放大的虛像

（4）當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向

遠(yuǎn)離

（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．
（5）若在光屏上得到如圖所示的圖象，成像在光屏的左上角．若要通過(guò)調(diào)整透鏡讓像在光屏的中央，應(yīng)向

右下

（右下，左上，右上，左下）調(diào)節(jié)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
（2）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．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．根據(jù)光路是可逆的，判斷像距大�。�
u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．
（5）根據(jù)過(guò)光心的光線不改變方向進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）如圖，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）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．
（3）凸透鏡的焦距是10cm，物距為30cm時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為20cm時(shí)，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為15cm時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．當(dāng)物距為30cm時(shí)，像距為15cm，根據(jù)光路是可逆的，所以當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為30cm．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為5cm時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）光屏上仍然得到清晰的像說(shuō)明凸透鏡成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，所以當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)．
（5）此時(shí)燭焰的像在光屏的左上角，根據(jù)燭焰射出的光線經(jīng)光心不改變方向，所以凸透鏡向右下角移動(dòng)．
故答案為：（1）10；
（2）同一高度；
（3）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立縮小的實(shí)像
2	20	20	倒立等大的實(shí)像
3	15	30	倒立放大的實(shí)像
4	5	3	正立放大的虛像

（4）遠(yuǎn)離；
（5）右下．

點(diǎn)評(píng)：（1）凸透鏡成像的三種情況，以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小，在凸透鏡成像習(xí)題中有廣泛的應(yīng)用，要熟練掌握．
（2）過(guò)光心不改變方向，在判斷像的位置時(shí)經(jīng)常用到．