Question

20．在”探究凸透鏡成像規(guī)律“的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)節(jié)到同一高度，目的是為了使像清晰的成在光屏的中央；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏成的像向上移動(dòng)，可以適當(dāng)將凸透鏡向下調(diào)節(jié)．
（2）按要求進(jìn)行觀察和測(cè)量，并將觀測(cè)情況記錄在下表中（透鏡焦距f=10cm）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
1	30	15	倒立、縮小、實(shí)像
2	25	20	倒立、等大、實(shí)像
3	20	23	倒立、放大、實(shí)像
4	15		倒立、放大、實(shí)像
5	5	/	正立、放大、虛像

①根據(jù)上表信息，試判斷：當(dāng)滿足u=22cm時(shí)，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第5次實(shí)驗(yàn)，要觀察到正立、放大的虛像，眼睛應(yīng)與蠟燭在凸透鏡的異（選填“同”或“異”）側(cè)；
④通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出，二倍焦距處是放大與縮小的實(shí)像的分界點(diǎn)．
（3）把蠟燭放在距凸透鏡25cm的位置，移動(dòng)光屏，在光屏上形成清晰的像“A”；接著把蠟燭放在距凸透鏡28cm的位置，再移動(dòng)光屏，在光屏上形成清晰的像“B”．由實(shí)驗(yàn)可知像“A”大于（選填“大于”或“小于”）像“B”．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使像呈現(xiàn)在光屏的中央；燭焰在光屏上的像偏高，若要使?fàn)T焰成像在光屏的中心，應(yīng)將蠟燭向上調(diào)，這樣像會(huì)向下移動(dòng)；
（2）①凸透鏡成像時(shí)，u＞2f，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(shí)，像與物體同側(cè)；
④根據(jù)數(shù)據(jù)，成等大像的位置應(yīng)該時(shí)放大和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)．
（3）凸透鏡成像中，當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大．

解答 解：
（1）為了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
蠟燭燃燒一段時(shí)間后變短，燭焰中心的高度降低，燭焰在光屏上的像向上移動(dòng)，在光屏的上方．要想使像重新回到光屏的中心，應(yīng)將光屏向上移，或凸透鏡向下方移動(dòng)．
（2）①已知透鏡焦距f=10cm，當(dāng)u=22cm時(shí)，u＞2f，此時(shí)成成倒立、縮小的實(shí)像；
②折射時(shí)光路是可逆的，由第一組數(shù)據(jù)知，物距為30cm時(shí)，像距為15cm，所以當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為30cm；
③第5次實(shí)驗(yàn)中u=5cm＜f，成虛像，虛像與蠟燭在凸透鏡的同側(cè)，所以要觀察虛像，眼睛應(yīng)與蠟燭在凸透鏡的異側(cè)觀察；
④由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)物距等于20cm時(shí)，成等大的實(shí)像，大于20cm時(shí)，成縮小的實(shí)像，小于20cm時(shí)，成放大的實(shí)像，可知20cm=2f處是成放大和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)．
（3）把蠟燭放在距凸透鏡25cm的位置，即u＞2f時(shí)，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像A，
把燭焰放在距凸透鏡28cm處時(shí)，即u＞2f時(shí)，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像B，
根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，可知，像“A”大于像“B”．
故答案為：（1）使像清晰的成在光屏的中央；上；下；
（2）①縮小；②30；可逆；30；③異；④二；
（3）大于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生觀察凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的掌握，要牢記凸透鏡成像的規(guī)律，并能靈活運(yùn)用．