Question

3．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，
（1）為使燭焰的像能成在光屏的中間，必須調節(jié)光具座上的蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
（2）如圖所示裝置，凸透鏡的焦距為10cm．固定蠟燭和凸透鏡的位置，此時物距是30cm．實驗中，移動光屏，可在光屏上找到一個清晰的倒立（選填“正立”或“倒立”）、縮小的實像．光學儀器照相機（選填“放大鏡”、“照相機”或“投影儀”）就是根據(jù)這一成像原理制成的．
（3）小明同學實驗中發(fā)現(xiàn)，當蠟燭逐漸靠近凸透鏡時，為保證光屏上能觀察到燭焰清晰的像，應將光屏向遠離（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡方向移動．此時光屏上燭焰的像將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）小東同學使用另一個凸透鏡進行實驗．當蠟燭距凸透鏡16cm時，在光屏上可得一個等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是8cm；將蠟燭向凸透鏡移近10cm時，眼睛應從光屏（選填“蠟燭”或“光屏”）這一側透過透鏡觀察，可看到一個放大的像．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實驗時，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心；
（2）根據(jù)凸透鏡的焦距，由圖求出物距，此時蠟燭在二倍焦距之外，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，判斷凸透鏡的成像情況及像距大小等；
（3）根據(jù)凸透鏡成實像時，遵循物近像遠像變大的特點進行判斷；
（4）凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像，應用于測焦距；
當物距小于一倍的焦距時，成正立的、放大的虛像．

解答 解：
（1）為了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要調整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）當把點燃的蠟燭放在10cm刻度處時，物距為40cm-10cm=30cm＞2f=20cm，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時凸透鏡成的是倒立、縮小的實像；照相機就是根據(jù)這一原理制成的．
（3）當燭焰逐漸靠近凸透鏡時，由于物距變小，像距變大，所以應將光屏遠離凸透鏡，光屏上才會重新出現(xiàn)清晰的像，燭焰的實像將成的像也變大．
（4）當u=16cm時，在凸透鏡另一側的光屏上可以得到一個與蠟燭等大的像，所以2f=16cm，即f=8cm．
當將蠟燭向凸透鏡移近10cm時，u＜f，成正立、放大的虛像，不能成在光屏上，只能用眼睛在光屏一側透過觀察像．
故答案為：（1）同一高度；（2）30；縮小；照相機；（3）遠離；變大；（4）8；光屏．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學生對實驗操作的要求，為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處，同時還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用，要注意理解應用．