Question

15．探究“凸透镜成像规律”实验时，小明同学设计的第一个实验步骤如图1所示，这一实验步骤的目的是测量凸透镜的焦距，由图可知他的测量结果是10cm．
实验过程中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图2所示时，光屏上所成的清晰像一定时倒立、放大（选填像的正倒和缩放情况）实像．保持蜡烛位置不动，把凸透镜向右移动5cm，把光屏移动到标尺上90cm处，此时在光屏上可以看到一个倒立、等大的实像．

Answer 1

分析 （1）首先确定凸透镜的焦点，然后测量凸透镜的焦距；
（2）根据图中物距与焦距的关系，结合凸透镜成像的特点分析像的特点；蜡烛不动，根据物距在2倍焦距处成等大倒立实像判断光屏的位置．

解答 解：（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．图中所示该凸透镜的焦距是10cm；
（2）观察图可知，物距u=15cm，则f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；
当物体位于2倍焦距时，成像在2倍焦距处，成等大倒立的实像，所以把凸透镜向右移动5cm，物距u=15cm+5cm=20cm，像距v=2f=20cm，光屏应位于90cm处．
故答案为：测量凸透镜的焦距；10cm；倒立、放大；90cm．

点评 此题主要考查的是物距的大小与成像性质的关联．只要熟练掌握凸透镜成像规律，怎么改变、互换蜡烛和光屏的位置也不难解答．