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(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論，請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整。
⑴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__cm。（1分）

⑵將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在  (1分)
⑶按如圖所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，并將觀測(cè)情況記錄在下表中。（每空1分，計(jì)5分）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15
2	20		倒立等大的實(shí)像
3	15
4	5	3

 
⑷當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向 (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)。（1分）
⑸若在光屏上得到如圖所示的圖像，成像在光屏的左上角。若要通過調(diào)整透鏡讓像在光屏的中央，應(yīng)向   （右下，左上，右上，左下）調(diào)節(jié)。（2分）

Answer 1

_10_
同一水平高度

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立縮小的實(shí)像
2	20	20	倒立等大的實(shí)像
3	15	30	倒立放大的實(shí)像
4	5	3	正立放大的虛像

 
遠(yuǎn)離
右下

：（1）如圖，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)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(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為20cm時(shí)，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為15cm時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．當(dāng)物距為30cm時(shí)，像距為15cm，根據(jù)光路是可逆的，所以當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為30cm．
凸透鏡的焦距是10cm，物距為5cm時(shí)，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(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，所以當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡的位置移動(dòng)．
（5）此時(shí)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(dòng)．