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例2 小明用光具座、凸透镜、发光LED灯做成的物体、光屏等器材来探究凸透镜成像的规律，实验装置如图3-6-2(a)所示。
（1）该实验应该在光线较的环境中进行，更便于观察。
（2）把物体放在离凸透镜较远的地方，逐渐向凸透镜移动，在移动过程中，选取若干个位置，调整光屏位置，寻找物体清晰的像，记录实验数据如下表所示。
由表中数据可知：
① 该凸透镜的焦距$f=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$。
② 当物距逐渐变小时，像距逐渐变，光屏上的像逐渐变。（均选填“大”或“小”）
（3）在实验过程中，突然飞来一只苍蝇停在凸透镜左侧面上，这时看到光屏上的像是（选填“物体的像”“苍蝇的像”或“苍蝇和物体的像”）。
（4）小明用如图3-6-2(b)所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图3-6-2(a)中的光源，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图3-6-2(c)中的（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。另外，请你分析小明用“F”光源代替原发光物体完成实验的原因是（写出一条即可）。
解析 （1）为使实验现象更明显，应在较暗的环境中进行，这样成的像更加便于观察。（2）① 由表中数据可知，成倒立、等大像时，物距$u=2f=20\ \mathrm{cm}$，则凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。② 根据凸透镜成像的规律，成实像时，物近像远像变大，且由表格可知，当物距变小时，像距变大，像变大。（3）苍蝇停在凸透镜左侧面上时，物距小于焦距，由于物距在1倍焦距以内时，成的是虚像，所以苍蝇的像不会呈现在光屏上；凸透镜镜面被遮挡时，并不会影响物体成像，因此光屏上的像是物体的像。（4）凸透镜所成的实像是倒立的，与物体的左右、上下均相反，则从左向右观察光屏时，该像是丁；在实验中，用“F”光源代替原发光物体，优点是“F”光源的左右不对称，便于比较左右关系和正倒关系，即更加便于比较成像性质。
（1）该实验应该在光线较的环境中进行，更便于观察。
（2）把物体放在离凸透镜较远的地方，逐渐向凸透镜移动，在移动过程中，选取若干个位置，调整光屏位置，寻找物体清晰的像，记录实验数据如下表所示。
由表中数据可知：
① 该凸透镜的焦距$f=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$。
② 当物距逐渐变小时，像距逐渐变，光屏上的像逐渐变。（均选填“大”或“小”）
（3）在实验过程中，突然飞来一只苍蝇停在凸透镜左侧面上，这时看到光屏上的像是（选填“物体的像”“苍蝇的像”或“苍蝇和物体的像”）。
（4）小明用如图3-6-2(b)所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图3-6-2(a)中的光源，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图3-6-2(c)中的（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。另外，请你分析小明用“F”光源代替原发光物体完成实验的原因是（写出一条即可）。
解析 （1）为使实验现象更明显，应在较暗的环境中进行，这样成的像更加便于观察。（2）① 由表中数据可知，成倒立、等大像时，物距$u=2f=20\ \mathrm{cm}$，则凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。② 根据凸透镜成像的规律，成实像时，物近像远像变大，且由表格可知，当物距变小时，像距变大，像变大。（3）苍蝇停在凸透镜左侧面上时，物距小于焦距，由于物距在1倍焦距以内时，成的是虚像，所以苍蝇的像不会呈现在光屏上；凸透镜镜面被遮挡时，并不会影响物体成像，因此光屏上的像是物体的像。（4）凸透镜所成的实像是倒立的，与物体的左右、上下均相反，则从左向右观察光屏时，该像是丁；在实验中，用“F”光源代替原发光物体，优点是“F”光源的左右不对称，便于比较左右关系和正倒关系，即更加便于比较成像性质。
答案
解：
（1）暗
（2）① 由表格第3组数据可知，凸透镜成倒立等大实像时，物距$u=2f=20\ \mathrm{cm}$，解得该凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。
② 大；大
（3）物体的像
（4）丁；便于对比观察像与物的正倒、左右对应关系，成像现象更稳定清晰（合理即可）
（1）暗
（2）① 由表格第3组数据可知，凸透镜成倒立等大实像时，物距$u=2f=20\ \mathrm{cm}$，解得该凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。
② 大；大
（3）物体的像
（4）丁；便于对比观察像与物的正倒、左右对应关系，成像现象更稳定清晰（合理即可）
