Question

探究凸透镜成像规律的实验中：（1）王聪同学先将凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太

探究凸透镜成像规律的实验中：（1）王聪同学先将凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图1所示，这一操作的目的是______；（2）将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验时，王聪点燃蜡烛，沿光具座移动光屏，发现光屏上的像不完整（如图2所示），原因是______．（3）问题解决后，王聪经过规范操作，测量准确，实验记录如下表： 序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 30.00 10.91 a 2 16.00 16.00 倒立，等大，实像 3 12.00 24.00 b 4 6 / 正立、放大、虚像①根据上表信息可知凸透镜的焦距f=______cm；②表格中有几项内容漏写了，请你帮助填补：a______；b______；③在第4次实验时，所成的像是虚像，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像．为了观察到此时的像，眼睛和蜡烛应该在凸透镜的______（“同”或“异”）侧．（4）小雪小组做此实验时，对实验装置进行了改进，他们不用蜡烛，而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验（如图3所示），你认为其好处是______．（写出一点即可）

Answer 1

（1）将凸透镜正对着太阳光，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．所以这一操作的目的是测量凸透镜的焦距．
（2）实验过程中，像不能呈现在光屏的中心，是因为烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度．
（3）①物距u=f=16cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距f=8cm．
②a：物距u=30cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
b：物距u=12cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
③物距u=6cm，u＜f，成正立、放大的虚像．物像在凸透镜的同侧，所以眼睛要在光屏一侧，经凸透镜观察蜡烛，所以眼睛和蜡烛在凸透镜的异侧．
（4）用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验，可以增加物体的亮度，使成像更清晰，便于观察凸透镜成像的性质；实验过程中物体不会变短，不必再调节物体、凸透镜、光屏中心的高度；所成的像不会晃动，更加稳定；二极管使用起来更安全、环保．
故答案为：（1）测量凸透镜的焦距；（2）烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度；（3）①8；②倒立，缩小，实像；倒立，放大，实像；③异；（4）可以增加物体的亮度，使成像更清晰（答案不唯一）．