Question

（2010?平房區(qū)一模）同學們要探究“凸透鏡成像規(guī)律”，他們來到實驗室，選用了凸透鏡、光屏、蠟燭和刻度尺，用實驗的方法研究這個問題．
（1）請你簡要說出實驗探究前應怎樣合理擺放和調整器材？

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

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

實驗序號	物距/cm	像距/cm	像的性質
1	20	6.7	倒立、縮小的實像
2	15	7.5
3	10	10	倒立、等大的實像
4	7.5		倒立、放大的實像
5	3.5	--	正立、放大的虛像

請你根據上面的觀測記錄，回答下列問題：
①此凸透鏡的焦距為

5

cm；
②表中實驗序號2中像的性質是

倒立、縮小的實像

，實驗序號4中像距的大小是

15

．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡成像的規(guī)律實驗中，當物體成的像是實像時，像與物位于凸透鏡的兩側．根據這個思路來確定三者的擺放順序．為了使像成在光屏上，就要調整三者的高度關系．
（2）根據凸透鏡成像的四種情況和應用進行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
u=2f，成倒立、等大的實像，一般用來測量凸透鏡的焦距．
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．

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

點評：此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，考查了實驗器材的擺放，并根據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用是凸透鏡成像習題的重要依據，一定要熟練掌握．