Question

11．在“研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中”：
（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，其目的是為了使得像成在光屏的中心．
（2）依次將燭焰、凸透鏡、光屏放在光具座上，當(dāng)點(diǎn)燃蠟燭后無論怎樣調(diào)整光屏和透鏡之間的距離，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是蠟燭放在焦點(diǎn)上．
（3）當(dāng)蠟燭在凸透鏡左側(cè)距凸透鏡20cm的時(shí)候，在光屏上得到一個(gè)倒立等大的實(shí)像，則凸透鏡的焦距是10cm；當(dāng)蠟燭再向凸透鏡靠近5cm時(shí)，所成的像的性質(zhì)是倒立、放大、實(shí)像，利用此原理制成了投影儀．
（4）在“研究凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡、燭焰和光屏放在圖中A、B、C三個(gè)位置時(shí)，屏上成一個(gè)縮小的像，則在A點(diǎn)位置放的是光屏，在B點(diǎn)位置放的是凸透鏡，在C點(diǎn)位置放的是蠟燭．

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心．
（2）本題首先從實(shí)驗(yàn)器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實(shí)像，器材安裝必須能保證能呈現(xiàn)在光屏上；其次要考慮物距焦距關(guān)系，保證成實(shí)像，才能成像在光屏上．
（3）當(dāng)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)v=2f；當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)v＞2f．利用其可制成幻燈機(jī)或投影儀．
（4）當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像．

解答 解：（1）探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，在光具座上依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，所以凸透鏡在蠟燭和光屏的中間；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）從實(shí)驗(yàn)裝置上考慮：蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；當(dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像；當(dāng)蠟燭放在焦點(diǎn)上時(shí)，得到的是平行光，不會(huì)在光屏上呈現(xiàn)燭焰的像．
（3）當(dāng)蠟燭在凸透鏡左側(cè)距凸透鏡20cm的時(shí)候，在光屏上得到一個(gè)倒立等大的實(shí)像，因?yàn)榇藭r(shí)物距等于2倍焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；當(dāng)蠟燭再向凸透鏡靠近5cm時(shí)，此時(shí)物距在一倍焦距和2倍焦距之間，故所成的像的性質(zhì)是倒立、放大、實(shí)像．利用此原理制成了投影儀．
（4）探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡在蠟燭和光屏的中間，屏上成一個(gè)縮小的像，則物距要大于像距，所以A處放置的是光屏，B處放置的是凸透鏡，C處放置的是蠟燭．
故答案為：（1）同一高度；使得像成在光屏的中心；（2）可能是蠟燭放在焦點(diǎn)上；（3）10；倒立；放大；實(shí)像；投影儀；（4）光屏；凸透鏡；蠟燭．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像是三種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)在凸透鏡成像習(xí)題中出現(xiàn)的頻率很高，要熟練掌握．