Question

4．在焦距為5厘米、10厘米或15厘米的凸透鏡中選擇一個放置于光具座的A點處，如圖所示．將蠟燭、光屏分置于光具座上透鏡的兩側(cè)，調(diào)整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在同一高度．先后兩次蠟燭放置在距B點5厘米處，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，可在光屏上得到大小不同的兩個像．比較兩次所所的像，當(dāng)蠟燭置于光具座上25.0厘米刻度處時，所成的像較��；保持蠟燭及透鏡的位置不變，若要使光屏接收到像較小，應(yīng)選用焦距為5.0厘米的透鏡進行實驗，且光屏應(yīng)在光具座上55～60厘米刻度之間移動．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律實驗的要求，首先把凸透鏡、蠟燭、光屏放在光具座上，然后調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的高度，使三者中心放在同一高度上．
（2）首先明確在光屏上得到的像是實像，然后再根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律確定像的大小和所選透鏡的焦距，注意蠟燭放置在距B點5厘米處，要分左右兩種情況分析．

解答 解：（1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中實驗的要求，首先把凸透鏡、蠟燭、光屏放在光具座上，點燃蠟燭并調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，讓燭焰、凸透鏡、光屏三者中心放在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中心；
（2）由“蠟燭放置在距B點5.0厘米處，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，可在光屏上得到大小不同的兩個像”可知，在光屏上得到的像是實像，那么所選透鏡的焦距一定不是15.0cm的，因為如果選擇透鏡的焦距為15.0cm，蠟燭放置在距B點5厘米處，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，那么不能在光屏上得到像，而成為一束平行光；
如果選擇透鏡的焦距為5.0cm，蠟燭放置在距B點右邊5.0厘米處，即蠟燭置于光具座35.0厘米刻度處時，此時u＞2f，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，在光屏上將得到倒立縮小的實像；
當(dāng)蠟燭放置在距B點左邊5厘米處，即蠟燭置于光具座25.0厘米刻度處時，此時u＞2f，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，在光屏上將得到倒立縮小的實像；但比蠟燭置于光具座35.0厘米刻度處時所成的像還要�。�
如果選擇透鏡的焦距為10.0cm，蠟燭放置在距B點右邊5厘米處，即蠟燭置于光具座35.0厘米刻度處時，此時2f＞u＞f，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，在光屏上將得到倒立放大的實像；
如果選擇透鏡的焦距為10.0cm，蠟燭放置在距B點左邊5.0厘米處，即蠟燭置于光具座25.0厘米刻度處時，此時u＞2f，保持透鏡在A點位置不變，移動光屏，在光屏上將得到倒立縮小的實像；
綜上所述，比較兩次所成的像，當(dāng)蠟燭置于光具座35.0厘米刻度處時，所成的像較大；實驗中所用透鏡的焦距是5.0厘米．根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，光屏應(yīng)在光具座上55～60厘米刻度之間移動．
故答案為：同一高度；25.0；5.0；55～60．

點評 此題通過實驗探究了凸透鏡成像的規(guī)律及特點，并考查了對凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用．要解決此類題目，需要熟記凸透鏡成像的規(guī)律并做到靈活應(yīng)用，此題有一定的拔高難度，屬于難題．