20.小琴利用如图所示装置探究凸透镜成像的规律。已知所用凸透镜焦距f为10.0cm,发光体F高度为3.00cm。
[进行实验]
(1)小琴将发光体F、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调整它们的高度,使发光体、凸透镜和光屏三者的中心大致在
,这样做的目的是
。
(2)把发光体F固定在距离凸透镜两倍焦距以外的某点,凸透镜固定不动,移动光屏直至成像最
,记录此时的物距和对应的像距和像高。
改变物距,同时找出对应的像距和像高,重复实验得到多组数据
实验序号 | 物距u(cm) | 像距v(cm) | 像高h(cm) | 像的性质 |
1 | 40.0 | 13.3 | 1.00 | 倒立缩小实像 |
2 | 30.0 | 15.0 | 1.50 | 倒立缩小实像 |
3 | 25.0 | 16.6 | 2.00 | 倒立缩小实像 |
4 | 18.0 | 22.5 | 3.75 | 倒立放大实像 |
5 | 15.0 | 30.0 | 6.00 | 倒立放大实像 |
6 | 12.0 | 60.0 | 6.90 | 倒立放大实像 |
[分析论证]
(3)分析比较实验序号1~3中的物距u和像距v的大小关系,及成像情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成缩小的实像时,
。
(4)分析比较实验序号1~6中的像距以像高h随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,物距越小
。
(5)根据表中信息,小琴猜想:“当物距u等于某一值时,可能会成等大的实像”。为了验证这一猜想
cm的范围中进行实验。
(6)若要进一步验证该猜想,小琴应该换用
继续进行实验。