Question

14．生活中的許多光學(xué)儀器上都使用了凸透鏡，那么凸透鏡所成的像都有哪些特點(diǎn)呢？在物理課上，小樂做的同學(xué)們想通過實(shí)驗(yàn)來探究“凸透鏡的成像規(guī)律”，
（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，小樂挑選透鏡時(shí)，分別用焦距都是10cm的透鏡甲和透鏡乙看紙上的字．觀察到了如圖1所示的情景，你認(rèn)為他應(yīng)該選擇乙（選填“甲”或“乙”）透鏡來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（2）小樂選好透鏡后，將儀器安裝在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上所成的像如圖1所示太偏，這是因?yàn)樗�漏掉了一個(gè)操作步驟，這一步驟是調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度上．
（3）小樂組的同學(xué)們分工合作，一邊實(shí)驗(yàn)擦uo做，一邊將數(shù)據(jù)和有關(guān)的現(xiàn)象記錄在表中，他們?cè)u(píng)估時(shí)，感覺其中第2次的實(shí)驗(yàn)記錄是錯(cuò)誤的．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物距u/cm	成像特點(diǎn)
1	30	倒立、縮小的實(shí)像
2	20	倒立、放大的實(shí)像
3	16	倒立、放大的實(shí)像
4	8	正立、放大的虛像

（4）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)器材中，傳統(tǒng)的發(fā)光物體為燃燒的蠟燭，光屏為普通的白板．組里的小偉同學(xué)對(duì)它們進(jìn)行了改進(jìn)：他在有方格的白紙板上裝了6個(gè)發(fā)光二極管做發(fā)光物體，如圖2甲所示．又用這種有同樣大小方格的白紙板做光屏．如圖2乙所示，改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)器材，在探究成像特點(diǎn)時(shí)，最主要的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)分別是優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、更明亮；缺點(diǎn)發(fā)光二極管組成“T”型左右位置是否發(fā)生倒置不能體現(xiàn)出．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，能成放大的虛像；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，能成縮小的虛像；
（2）在探究“凸透鏡的成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先要把儀器安裝在光具座上，為保證像成在光屏中央，須調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度；
（3）當(dāng)u=2f時(shí)，凸透鏡成等大倒立的實(shí)像；
（4）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，所成的像越穩(wěn)定、越明亮就越容易觀測(cè)，得出的結(jié)論更準(zhǔn)確；在觀察所成的像的正倒時(shí)，要考慮上下、左右是否發(fā)生倒置；

解答 解：（1）甲所成的縮小的虛像，為凹透鏡；乙成的是放大的虛像，為凸透鏡；本題探究“凸透鏡的成像規(guī)律”；
（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上所成的像太偏，表明凸透鏡、光屏、燭焰的中心不在同一高度；
（3）本題中所采用的凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)u=20cm=2f時(shí)，應(yīng)成倒立等大的實(shí)像；
（4）燭焰的形狀會(huì)受風(fēng)的影響，并且燭焰和像的大小關(guān)系不容易確定，實(shí)驗(yàn)中用發(fā)光二極管做光源，這樣成的像比較穩(wěn)定，亮度比燭焰也強(qiáng)；但由于二極管做成“T”型，所成的像與物相比較，上下是否倒置容易觀察，但左右是否倒置不易觀察．
故答案為：（1）乙；（2）調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度；（3）2；（4）優(yōu)點(diǎn)是像更穩(wěn)定、更明亮；缺點(diǎn)是發(fā)光二極管組成“T“型左右位置是否發(fā)生倒置不能體現(xiàn)出．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題的分析旨在考查實(shí)驗(yàn)步驟的嚴(yán)密性，同時(shí)用發(fā)光二極管來代替蠟燭實(shí)驗(yàn)，更具有優(yōu)越性．