14. 提升题 如图8所示，用焦距为10 cm的凸透镜、高度为6 cm的“F”光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律，通过测量像的高度反映像的大小。


(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是。
(2)将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立的实像的相关数据记录如下表所示。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变，像变。

物高6 cm
|序号|1|2|3|
|----|----|----|----|
|物距/cm|20|20|15|
|像距/cm|15|20|30|
|像高/cm|3|6|12|
(3)继续移动光源至物距为6 cm时，发现无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像。人眼应从（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用第(1)小题中的测量工具直接测出观察到的像的高度？（选填“能”或“不能”），理由：。
(4)若保持光源到光屏的距离为45 cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则表中第次实验的成像情况不能探究。理由：。

(1) 刻度尺
(2) 大；大
(3) 光屏；不能；因为此时所成的像是虚像，没办法用刻度尺直接测量其高度
(4) 2；u+v＜45 cm

【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，需结合实验操作要求、成像原理及数据特点分析各问题：
1. 测量像的高度属于长度测量，需选用合适的长度测量工具；
2. 分析表格中物距、像距、像高的变化关系，总结凸透镜成实像时的动态规律；
3. 当物距小于焦距时成虚像，需明确虚像的位置特点和测量特性；
4. 结合光源与光屏的总距离，判断移动凸透镜时的实验可行性。
【解析】
(1) 测量像的高度是长度测量，需要的测量工具是刻度尺；
(2) 观察表格数据：物距从20cm减小到15cm时，像距从15cm增大到30cm，像高从3cm增大到12cm，因此凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；
(3) 已知焦距f=10cm，物距u=6cm＜f，此时成正立、放大的虚像，虚像与光源在透镜同侧，因此人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察；虚像是折射光线的反向延长线会聚形成的，无法用刻度尺直接测量其高度，故不能；
(4) 光源到光屏的距离为45cm，即u+v=45cm。第2次实验中，物距20cm，像距20cm，u+v=40cm＜45cm，因此仅移动凸透镜时，无法满足总距离为45cm，故第2次实验的成像情况不能探究。
【答案】
(1) 刻度尺
(2) 大；大
(3) 光屏；不能；因为此时所成的像是虚像，没办法用刻度尺直接测量其高度
(4) 2；u+v＜45 cm
【知识点】
凸透镜成像规律，长度的测量，虚像的特点
【点评】
本题是凸透镜成像规律的综合实验题，考查了实验器材选择、成像规律的数据分析、虚像的特性及实验条件的判断，需学生结合实验原理和数据逻辑分析，难度适中，能较好考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.5