Question

小華想探究凸透鏡成像規律．實驗桌上有A和B兩個凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為10cm，凸透鏡B的焦距為60cm．光具座上標尺的刻度范圍如圖所示．

（1）小華想探究凸透鏡成實像的規律，應選用

A

凸透鏡（選填“A”或“B”）．
（2）實驗之前，他把蠟燭、凸透鏡以及光屏放到水平光具座上，把凸透鏡固定在50cm處，然后調整

蠟燭

和

光屏

的高度使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度．
（3）實驗過程中，他將點燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時，移動光屏，直到光屏上呈現出燭焰清晰的像，則該像是

倒立

（“正立”或“倒立”）的、

縮小

（“放大”、“等大”、“縮小”）的實像，此像在60cm和70cm之間．
（4）當他把蠟燭靠近到離凸透鏡20cm時，移動光屏并且在光屏上看到了一個清晰的

倒立

（“正立”或“倒立”）的、

等大

（“放大”、“等大”、“縮小”）的、

實

（“實”或“虛”）像，他發現像到凸透鏡的距離也是20cm．
（5）當他把蠟燭靠近到離凸透鏡15cm時，移動光屏并且在光屏上看到的像是

倒立

（“正立”或“倒立”）的、

放大

（“放大”、“等大”、“縮小”）的、

實

（“實”或“虛”）像．
（6）他把蠟燭放到40cm和50cm之間時，無論怎么移動光屏也不能在光屏上看到像，當他在放了光屏的這一側向凸透鏡看去，又找到了一個像，這個像是

正立

（“正立”或“倒立”）的、

放大

（“放大”、“等大”、“縮小”）的、

虛

（“實”或“虛”）像．
（7）通過實驗探究，他總結出了凸透鏡成像的規律：
a：當物體通過凸透鏡在光屏上成倒立縮小的像時，物距u和焦距f的關系是

u＞2f

；像距v和焦距f的關系是

f＜v＜2f

．
b：當物體通過凸透鏡在光屏上成倒立等大的像時，物距u和焦距f的關系是

u=2f

；  像距v和焦距f的關系是

v=2f

．
c：當物體通過凸透鏡在光屏上成倒立放大的像時，物距u和焦距f的關系是

f＜u＜2f

；像距v和焦距f的關系是

v＞2f

．
d：當通過凸透鏡在蠟燭同側看到蠟燭正立放大的像時，物距u和焦距f的關系是

u＜f

．
（8）他還得出：凡是實像都是

倒立

（“正立”或“倒立”）的，并且像和物在凸透鏡的

異側

（“同側”或“異側”）； 凡是虛像都是

正立

（“正立”或“倒立”）的，并且像和物在凸透鏡的

同側

（“同側”或“異側”）．

Answer 1

分析：（1）根據凸透鏡成倒立、縮小的實像時，根據物距和像距的關系，判斷選擇的凸透鏡．
（2）凸透鏡成像規律：①物距小于焦距時，成正立、放大的虛像；
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，成倒立、放大的實像；
③物距等于二倍焦距時，成倒立、等大、實像；
④物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像．

解答：解：（1）當研究凸透鏡成像規律之一：u＞2f，成倒立、縮小的實像時．像距2f＞v＞f．那么如果使用B透鏡，則光具座不夠長，因此使用A凸透鏡；
（2）實驗時要調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，這樣燭焰的像才能成在光屏的中央；
（3）點燃的蠟燭放置在距凸透鏡25cm處時，移動光屏，就會呈現出燭焰清晰的倒立、縮小的實像；
（4）點燃的蠟燭放置在距凸透鏡20cm處時，移動光屏，就會呈現出燭焰清晰的倒立、等大的實像；
（5）點燃的蠟燭放置在距凸透鏡15cm處時，移動光屏，就會呈現出燭焰清晰的倒立、放大的實像；
（6）把蠟燭放到40cm和50cm之間時，無論怎么移動光屏也不能在光屏上看到像，當他在放了光屏的這一側向凸透鏡看去，就會看到一個正立、放大的虛像；
（7）通過實驗探究，他總結出了凸透鏡成像的規律：
a：當物體通過凸透鏡在光屏上成倒立縮小的像時，物距u＞2f，像距f＜v＜2f．
b：當物體通過凸透鏡在光屏上成倒立等大的像時，物距u=2f，像距v=2f．
c：當物體通過凸透鏡在光屏上成倒立放大的像時，物距f＜u＜2f，像距v＞2f．
d：當通過凸透鏡在蠟燭同側看到蠟燭正立放大的像時，物距u＜f．
（8）實像都是倒立的，并且像和物在凸透鏡的異側；實像都是正立的，并且像和物在凸透鏡的同側．
故答案為：（1）A；
（2）蠟燭；光屏；
（3）倒立；縮小；
（4）倒立；等大；實；
（5）倒立；放大；實；
（6）正立；放大；虛；
（7）a：u＞2f；f＜v＜2f；
b：u=2f；v=2f；
c：f＜u＜2f；v＞2f；
d：u＜f；
（8）倒立；異側；正立；同側．

點評：此題探究凸透鏡成像的規律實驗，考查了對凸透鏡的選擇，同時還考查了對凸透鏡成像規律的應用，一定要熟練掌握凸透鏡成像特點與物距之間的關系．