Question

7．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該較暗（選填“較亮”或“較暗”）一些，此實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后逐漸變短，則光屏上燭焰的像也將逐漸向上移動．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺在光具座上，為了使蠟燭的像成在光屏中央，使蠟燭、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度．
（3）小明組按要求進(jìn)行觀察和測量，并將觀測情況記錄在表中．

實(shí)驗(yàn)序號	物距u/cm	像距r/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小、實(shí)像
2	20	20	倒立、等大、實(shí)像
3	18	23	倒立、放大、實(shí)像
4	15		正立、放大、實(shí)像
5	6		倒立、放大、虛像

①根據(jù)表中信息，試判斷：凸透鏡的焦距是10cm；當(dāng)物距u=25cm時，成倒立縮小的實(shí)像．
②根據(jù)折射現(xiàn)象中光路是可逆的，得出第4次實(shí)驗(yàn)的像距v=30cm．
③根據(jù)第5次實(shí)驗(yàn)成像規(guī)律，寫出生活中的一個應(yīng)用放大鏡．
（4）在用焦距相同的凸透鏡探究成“等大實(shí)像”的實(shí)驗(yàn)時，老師發(fā)現(xiàn)有兩個小組所測像距分別為17.5cm和22cm，與理論像距20cm相比偏差較大，若不是因?yàn)殚L度測量方法錯誤和測量誤差導(dǎo)致的，請分析出現(xiàn)這種情況的原因：光屏上還沒有出現(xiàn)清晰的像時就測出了像距．針對該問題你在實(shí)驗(yàn)過程中的具體操作方法是：前后移動光屏，對比找到最清晰的像．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像時，前后光線相差越大，實(shí)驗(yàn)效果越明顯，蠟燭的像越明顯；理解倒立實(shí)像的含義，在凸透鏡成實(shí)像時，物體相對于凸透鏡向下運(yùn)動，則像向上運(yùn)動；
（2）要解決此題，需要知道在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（3）①要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．知道當(dāng)物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；
②根據(jù)光路的可逆性，由1的數(shù)據(jù)可知4的數(shù)據(jù)；
③凸透鏡成虛像時，像與物體同側(cè)；根據(jù)數(shù)據(jù)，物距小于1倍焦距的應(yīng)用是放大鏡；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，是因?yàn)楣馄辽线�沒有出現(xiàn)清晰的像就測像距．

解答 解：
（1）為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該比較暗，這樣成的蠟燭的像更加清晰；由于成的實(shí)像是倒立的，所以蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像就應(yīng)該越向上移動；
（2）在做實(shí)驗(yàn)的過程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度上，是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心．
（3）①由題意知，20cm=2f成等大的像，f=10cm；當(dāng)物距u=25cm時，物距u＞2f．根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時成倒立、縮小的實(shí)像．
②折射時光路是可逆的，由第一組數(shù)據(jù)知，物距為30cm時，像距為15cm，所以當(dāng)物距為15cm時，像距為30cm；
③由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)物距小于10cm時，成正立放大的實(shí)虛像，是放大鏡的原理；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實(shí)驗(yàn)的像距不同，是因?yàn)楣馄辽线�沒有出現(xiàn)清晰的像就測像距．
故答案為：（1）較暗；上；（2）同一高度上；（3）①10；縮��；②可逆；30；③放大鏡；
（4）光屏上還沒有出現(xiàn)清晰的像時就測出了像距；前后移動光屏，對比找到最清晰的像．

點(diǎn)評 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，還涉及到了焦距的粗略測量．考查得很廣，但只要掌握基礎(chǔ)知識，做出合理的推理，都比較容易解答．