同学用如图所示的实验装置观察凸透镜的成像情况。
他发现这些数据和凸透镜成像的规律吻合。他还想从中发现其他一些规律,例如,当物距和焦距的关系满足________条件时,实像高度将小于光源高度的一半。

(1) 他调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们大致在同一高度。这样做的目的是________
答案:使像成在光屏中心
(2) 当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现一个倒立、______(选填 “放大” 或 “缩小”)的像。保持蜡烛和光屏的位置不变,当他把凸透镜移动到光具座 34cm 刻度位置时,光屏上又呈现一个清晰的像。这个像比原来的像_________(选填 “大” 或 “小”)。
答案:缩小;大
(3) 有人说,根据以上数据可以判断该凸透镜的焦距 f 必定满足:______cm<f<______cm
答案:12;20
(4) 乙同学通过实验验证凸透镜成像的规律,实验器材有凸透镜、光屏、高度为 6cm 的光源、卷尺等。下表是部分成实像的实验数据。

答案:u>3f
答案:(1) 使像成在光屏中心;(2) 缩小;大;(3) 12;20;(4) u>3f
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(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度。
(2)由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。保持蜡烛和光屏的位置不变,当把凸透镜移动到光具座 34cm 刻度位置时,光屏上又呈现一个清晰的像,此时蜡烛靠近凸透镜,根据凸透镜成实像物近像远像变大的规律,这个像比原来的像相比变大。
(3)由图可知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像;物距为 u=50.0cm−10.0cm=40.0cm,根据凸透镜成像规律可知此时物距 u>2f,即 2f<40cm,f<20cm。像距为 v=74.0cm−50.0cm=24.0cm,根据凸透镜成像规律可知此时像距 f<v<2f,即 f>12cm,综上可得 12cm<f<20cm。
(4)由表可知,当物距为 u=45.0cm=3f 时,实像的高度等于光源高度的一半,且物距越大,实像高度越小,可知当物距和焦距的关系满足 u>3f 条件时,实像高度将小于光源高度的一半。