Question

20．在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)器材有：光具座、凸透鏡、光屏和蠟燭等．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水平放置的光具座上依次安裝蠟燭、凸透鏡和光屏，點(diǎn)燃蠟燭后，應(yīng)調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一水平高度；
（2）某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰距凸透鏡20cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上得到一個(gè)等大淸晰的像，則該凸透鏡的焦距是10.0cm：若此時(shí)保持透鏡不動(dòng)，將燭焰向靠近透鏡的方向移動(dòng)5cm，則應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移到某一適當(dāng)位置，才能得到一個(gè)清晰的像，此時(shí)光屏上所成的像是倒立、放大的實(shí)像．照相機(jī)、投影儀、放大鏡這三種光學(xué)儀器正常使用時(shí)，與這種成像情況一致的是投影儀．
（3）實(shí)驗(yàn)中各小組所使用的凸透鏡焦距相同，對(duì)于焦距相同的凸透鏡，一個(gè)物距應(yīng)該對(duì)應(yīng)唯一的像距，但從各組匯報(bào)的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，物距為15.0cm時(shí)，有3個(gè)小組所測的像距分別為29.00cm、30.00cm和31.00cm．若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的，則你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是光屏上沒有成最清晰的像時(shí)就進(jìn)行測量．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小，物距減小，像距增大，像變大；
（3）若他們的數(shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的，就是光屏上沒有成最清晰的像時(shí)就進(jìn)行測量的結(jié)果．

解答 解：（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）將蠟燭放在光具座上20cm處，移動(dòng)光屏，直到呈現(xiàn)出最清晰的像．因?yàn)閒=10cm，當(dāng)u=v=2f=20cm時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像；
保持透鏡不動(dòng)，將燭焰向靠近透鏡的方向移動(dòng)5cm，物距減小，像距增大，像變大，則應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離透鏡的方向移到某一適當(dāng)位置，才能得到一個(gè)清晰的像，u=15cm，f＜u＜2f，此時(shí)凸透鏡成的像是倒立、放大的實(shí)像；
（3）u=15cm，f＜u＜2f，此時(shí)凸透鏡成的像是倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，v＞20cm，3個(gè)小組所測的像距分別為29.00cm、30.00cm和31.00cm，都符合題意，又因?yàn)樗麄兊臄?shù)據(jù)差別不是因?yàn)殚L度測量誤差導(dǎo)致的，則出現(xiàn)這種情況的操作原因是光屏上沒有成最清晰的像時(shí)就進(jìn)行測量．
故答案為：（1）同一水平高度；（2）10.0；遠(yuǎn)離；倒立；放大；投影儀；（3）光屏上沒有成最清晰的像時(shí)就進(jìn)行測量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，考查了器材安裝、實(shí)驗(yàn)操作、凸透鏡成像的三種情況，是中考探究實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn)，需要同學(xué)們重點(diǎn)掌握．