Question

13．如圖所示，這是小浩同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置圖．
（1）實(shí)驗(yàn)前，小浩需要點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在同一高度．
（2）老師告訴他，凸透鏡的焦距是10cm．移動(dòng)光屏，結(jié)果在凸透鏡右側(cè)大約63cm處獲得了清晰的像．人們運(yùn)用這條成像規(guī)律制造出了照相機(jī)（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）
（3）小浩好動(dòng)且思維頗有創(chuàng)意，他突發(fā)奇想，要是把蠟燭與光屏的位置互換，結(jié)果會(huì)怎樣呢？他立即一試，哇塞！太神奇了，光屏上的像依舊十分清晰，只是原來縮小的像變成了放大的像！你能解釋一下所成像依舊清晰的原因嗎？折射光路可逆（選填“反射光路可逆”、“折射光路可逆”或“光是沿直線傳播的”）．
（4）向右移動(dòng)蠟燭到一定的位置時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏都無法在光屏上承接到像，可能的原因是蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）為使像成在光屏的中央，要調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在同一高度；
（2）由圖中求出此時(shí)的物距并比較與焦距的關(guān)系，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，確定像的性質(zhì)；
根據(jù)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
凸透鏡成像中，當(dāng)u＞2f時(shí)，f＜v＜2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)；
當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，v＞2f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；
當(dāng)u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡；
（3）在折射中現(xiàn)象中光路是可逆的，當(dāng)燭焰和光屏對(duì)調(diào)位置后，光屏上還能出現(xiàn)清晰的像；
（4）凸透鏡成像時(shí)，當(dāng)物體放在在焦點(diǎn)處或焦點(diǎn)內(nèi)時(shí)，都不能在屏上成像．若凸透鏡、光屏、燭焰中心不在同一高度處，也不能在光屏上成像．

解答 解：（1）為使像成在光屏的中央，要點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在同一高度上；
（2）凸透鏡焦距：f=10cm，像距v=63cm-50cm=13cm，f＜v＜2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立、縮小的實(shí)像，所以根據(jù)這一原理制成的是照相機(jī)；
（3）若把蠟燭與光屏的位置互換，原來的像距變?yōu)槲锞�，因折射現(xiàn)象中光中是可逆的，所成像依舊清晰．；
（4）由圖可知，凸透鏡、光屏、燭焰中心在同一高度處，向右移動(dòng)蠟燭到一定的位置時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏都無法在光屏上承接到像，可能是物體放在焦點(diǎn)內(nèi)，成虛像．
故答案為：（1）同一高度；（2）照相機(jī)；（3）折射光路可逆；（4）蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) 本題探究“凸透鏡成像規(guī)律”，考查器材的調(diào)試、凸透鏡成像規(guī)律成像規(guī)律及應(yīng)用及光路的可逆性等知識(shí)，難度中等．