Question

小华同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，根据记录的实验数据，
绘制出像距随物距变化的图线．如图甲所示，
（1）根据图甲，可以知道，小华实验中所用的凸透镜焦距是

10

cm．
（2）某同学用该透镜进行实验时，蜡烛和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示，则物距为

30

cm，根据图甲则可以知道，距离凸透镜

15

cm处，可以成

倒立

、

缩小

、

实

像．

（3）如果某次实验中像成在光屏上的下边缘，并且不完整，在保持蜡烛的高度不变的前提下，应该将凸透镜向

上

移动，才能在光屏上找到完整的像．
（4）小红看了小华的实验图线后认为：无论图线怎样延长都不可能与“物距=10cm”这条线（图中加粗线条）相交；而小华认为只要实验中光具座足够长、数据足够多，一定可以相交．你的看法是什么呢？试回答并简述理由．

小红的看法对，物距等于焦距时，不能成像

．

Answer 1

分析：凸透镜成像时，u=v=2f，成倒立、等大的实像，可以根据这个特点求出凸透镜的焦距．
凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
根据过光心不改变方向确定在蜡烛和凸透镜的高度不变时，光屏的调节情况．
当物体在凸透镜焦点上，折射光线平行射出，不能成像．

解答：解：（1）如图当u=v=20cm时，凸透镜成倒立、等大的实像，所以2f=20cm，所以f=10cm．
（2）如图物距u=32cm-2cm=30cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
根据甲图得，当物距为30cm时，像距是15cm．
（3）蜡烛和凸透镜的高度不变，连接蜡烛中心和凸透镜的光心并延长交光屏上一点，该点是光屏的中心，所以光屏向上移动．
（4）当物体在凸透镜焦点上，折射光线平行射出，不能成像，光屏上不能接到像，图线怎样延长都不可能与“物距=10cm”这条线相交．
故答案为：（1）10；（2）30；15；倒立；缩小；实；（3）上；（4）小红的看法对，物距等于焦距时，不能成像．

点评：对于给定的凸透镜成像图象，当物距等于像距时，成倒立、等大的实像，这是确定凸透镜焦距的一种常用方法，一定要掌握．