Question

在“凸透鏡成像規律”實驗中，某同學進行了如下兩個探究：
（1）實驗時，首先調節燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在______上，其目的是______．
（2）為研究像距與焦距的關系，他選用焦距不同的三個凸透鏡進行實驗，實驗數據記錄如下表．

物距u/cm	實驗序號	焦距f/cm	像距v/cm
10	1	2	2.5
	2	5	10
	3	8	40

分析表中的數據可知，保持物距不變時，當換用焦距較大的凸透鏡時，為了能在光屏上呈現清晰的像，應該將光屏向______（填“遠離”或“靠近”）透鏡方向移動．根據平時實驗的經驗，你覺得移動過程中像應該______（填“變大”或“縮小）．
（3）該同學用若干個發光二極管組成形狀如“E”的發光物體，如圖甲所示，將發光物體、凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上并調整好，且物距調節為6cm時，在光屏上成的像如圖乙所示，則他選用的是三個透鏡中焦距為______cm的凸透鏡；生活中，______使用時的成像情況和圖示情況相同．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究凸透鏡成像的實驗時，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）根據表格中的數據推知：物距不變時，焦距變大，像距變大．
根據凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大，進行推理．
（3）根據物距和焦距的關系，判斷凸透鏡成像情況．
解答：解：（1）實驗前，要把蠟燭、凸透鏡、光屏放置在同一條直線上，點燃蠟燭，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
（2）根據表格數據知，當物距為10cm不變時，焦距變大，像距變大，所以保持物距不變時，當換用焦距較大的凸透鏡時，為了能在光屏上呈現清晰的像，應該將光屏向遠離凸透鏡的方向移動．
凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大，所以當物距不變時，像距變大，像可能變大．
（3）物距調節為6cm時，
當凸透鏡的焦距為2cm時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，不符合題意．
當凸透鏡的焦距為5cm時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于投影儀．符合題意．
當凸透鏡的焦距為8cm時，u＜f，成正立、放大的虛像，光屏上承接不到像．不符合題意．
故答案為：（1）同一高度；使像成在光屏的中心；（2）遠離；變大；（3）5；投影儀．
點評：（1）根據實驗數據，能總結當物距不變時，焦距變化，像距的變化情況．
（2）掌握凸透鏡成像的三種情況和應用：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．