Question

（2010?平房區(qū)一模）同學(xué)們要探究“凸透鏡成像規(guī)律”，他們來到實(shí)驗(yàn)室，選用了凸透鏡、光屏、蠟燭和刻度尺，用實(shí)驗(yàn)的方法研究這個(gè)問題．
（1）請你簡要說出實(shí)驗(yàn)探究前應(yīng)怎樣合理擺放和調(diào)整器材？

將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在同一直線上，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度

；
（2）小亮同學(xué)擺放和調(diào)好器材后，按要求進(jìn)行觀察和測量，并將觀測情況記錄在下表中：

實(shí)驗(yàn)序號	物距/cm	像距/cm	像的性質(zhì)
1	20	6.7	倒立、縮小的實(shí)像
2	15	7.5
3	10	10	倒立、等大的實(shí)像
4	7.5		倒立、放大的實(shí)像
5	3.5	--	正立、放大的虛像

請你根據(jù)上面的觀測記錄，回答下列問題：
①此凸透鏡的焦距為

5

cm；
②表中實(shí)驗(yàn)序號2中像的性質(zhì)是

倒立、縮小的實(shí)像

，實(shí)驗(yàn)序號4中像距的大小是

15

．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)物體成的像是實(shí)像時(shí)，像與物位于凸透鏡的兩側(cè)．根據(jù)這個(gè)思路來確定三者的擺放順序．為了使像成在光屏上，就要調(diào)整三者的高度關(guān)系．
（2）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，一般用來測量凸透鏡的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．

解答：解：（1）由于物體成實(shí)像時(shí)，像與物位于凸透鏡的兩側(cè)，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，要將蠟燭和光屏放在凸透鏡的兩側(cè)，凸透鏡放在中間，即依次放好蠟燭、凸透鏡、光屏．
為使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和燭焰的中心大致在同一高度處；
（2）由實(shí)驗(yàn)3知，u=v=2f=10cm，成倒立、等大的實(shí)像，所以凸透鏡的焦距是：f=5cm．
實(shí)驗(yàn)2，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
實(shí)驗(yàn)2中，物距為15cm時(shí)像距為7.5cm，根據(jù)光的折射中光路是可逆的，所以實(shí)驗(yàn)4中，物距是7.5cm，像距是15cm，此時(shí)成倒立放大的實(shí)像；
故答案為：（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在同一直線上；調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；（2）①5；倒立、縮小的實(shí)像；15．

點(diǎn)評：此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)器材的擺放，并根據(jù)二倍焦距法測量凸透鏡的焦距，凸透鏡成像的幾種情況和應(yīng)用是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，一定要熟練掌握．