Question

小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進行了如下操作并得到了相關結論，請你將空缺部分補充完整．

（1）將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖，則該透鏡的焦距為

10

cm．
（2）將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使燭焰、透鏡和光屏三者的中心大致在

同一高度

；
（3）按如圖所示的方案進行實驗和觀察，并將觀測情況記錄在下表中．

實驗序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質
1	30	15	倒立縮小的實像
2	20	20	倒立等大的實像
3	15	30	倒立放大的實像
4	5	3	正立放大的虛像

（4）當燭焰從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向

遠離

（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．
（5）若在光屏上得到如圖所示的圖象，成像在光屏的左上角．若要通過調整透鏡讓像在光屏的中央，應向

右下

（右下，左上，右上，左下）調節(jié)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)凸透鏡焦點和焦距的定義進行判斷．
（2）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．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況進行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．
u=2f，成倒立、等大的實像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．根據(jù)光路是可逆的，判斷像距大�。�
u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大．
（5）根據(jù)過光心的光線不改變方向進行判斷．

解答：解：（1）如圖，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）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．
（3）凸透鏡的焦距是10cm，物距為30cm時，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為20cm時，u=2f，成倒立、等大的實像．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為15cm時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．當物距為30cm時，像距為15cm，根據(jù)光路是可逆的，所以當物距為15cm時，像距為30cm．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為5cm時，u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）光屏上仍然得到清晰的像說明凸透鏡成實像，凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，所以當燭焰從遠處向透鏡靠近時，光屏應向遠離凸透鏡的位置移動．
（5）此時燭焰的像在光屏的左上角，根據(jù)燭焰射出的光線經(jīng)光心不改變方向，所以凸透鏡向右下角移動．
故答案為：（1）10；
（2）同一高度；
（3）

實驗序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質
1	30	15	倒立縮小的實像
2	20	20	倒立等大的實像
3	15	30	倒立放大的實像
4	5	3	正立放大的虛像

（4）遠離；
（5）右下．

點評：（1）凸透鏡成像的三種情況，以及凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小，在凸透鏡成像習題中有廣泛的應用，要熟練掌握．
（2）過光心不改變方向，在判斷像的位置時經(jīng)常用到．