Question

12．小軍和小民班的同學在老師的指導下，用圖甲所示的裝置“探究凸透鏡成像的規律”．
（1）開始時，小軍和小民商議，先用眼睛來觀察一下凸透鏡成像的各種情況．于是，他們先把凸透鏡固定在光具座上0cm處，小軍負責將蠟燭從透鏡一側50cm處逐漸向透鏡靠近，小民從另一側透過透鏡觀察燭焰，并按照觀察到的像的大小進行編號，然后整理記錄觀察到的幾個像的情況如圖乙所示．小軍想知道觀察到的各個像的先后順序，小民有些已記不清楚．請你幫他排列出來：1、2、3、5、6、4．

（2）實驗小組依次選取了不同的物距分別進行實驗，同時記錄下相關實驗數據和觀察到的成像情況，如下表．
探究實驗記錄表（凸透鏡焦距f=10cm）通過實驗發現：凸透鏡既可以成實像也可以成虛像．請分析表格中的“成像特點”找出它們的不同之處：實像都是倒立的，虛像都是正立、放大的．

實驗次數	物體到凸透鏡距離（物距u/cm）	成像特點
		放大或縮小	正立或倒立	虛像或實像
1	30	縮小	倒立	實像
2	25	縮小	倒立	實像
3	20	等大	倒立	實像
4	16	放大	倒立	實像
5	12	放大	倒立	實像
6	8	放大	正立	虛像
7	4	放大	正立	虛像

（3）小軍和小民使用同一套器材進行實驗，在交流實驗數據時，發現凸透鏡焦距都是10cm，物距都是25cm時，他們所測的像距明顯不同，分別為14.5cm和16.7cm．若他們的數據差別是因為測量像距時的誤差導致的，你認為出現這種情況的實驗操作原因是光屏上沒有成清晰的像就進行了測量．

Answer 1

分析 （1）根據凸透鏡成實像時物近像遠像變大的特點進行分析，此時物距大于1倍焦距，當物距小于焦距時，成正立放大的虛像；
（2）凸透鏡所成的實像都是倒立的，虛像一定是正立放大的．
（3）對一個凸透鏡來講，物距確定，像距確定；當物距確定時，測量的像距不同，是因為像不是最清晰的像．

解答 解：（1）先把凸透鏡固定在光具座上10cm處，小軍負責將蠟燭從透鏡一側50cm處逐漸向透鏡靠近，即物體原來處于2倍焦距以外，在它從2倍焦距以外向焦點處移動時，物距逐漸變小，故像距變大，像變大，且一定成一個倒立的像，故依次是1、2、3、5；
當蠟燭在焦點時，不成像，在焦點以內時，能看到一個正立、放大的虛像，且“凸透鏡成虛像時，物體距離凸透鏡越遠，像越大”，故6圖的像比4圖的像更大，故6距離凸透鏡更遠，所以其距離關系是6、4；
故完整的排列關系是：1、2、3、5、6、4．
（2）根據表格中數據，實像都是倒立的，由于物距不同，可能大小不同，虛像一定是正立放大的；
（3）對于焦距相同的凸透鏡，物距均為25cm時，像距是一定的，但是測量的像距不同，是因為光屏上沒有成最清晰的像，像的位置不同，測量的像距不同造成的．
故答案為：（1）1、2、3、5、6、4；（2）實像都是倒立的，虛像都是正立、放大的；（3）光屏上沒有成清晰的像就進行了測量．

點評 （1）掌握凸透鏡成像的三種成像的物距、像距和像的性質．
（2）正確區分實像和虛像．
（3）實驗過程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解決．