Question

20．如圖是探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．
（1）實(shí)驗(yàn)前，需要點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在同一高度．
（2）實(shí)驗(yàn)前查閱說(shuō)明書(shū)可得，實(shí)驗(yàn)用的凸透鏡的焦距是10cm．當(dāng)在光具座上如圖放置蠟燭、凸透鏡和光屏?xí)r能獲得清晰的像，照相機(jī)（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理制成的．
（3）若把蠟燭與光屏的位置互換，則在光屏上成的是放大（選填“放大”或“縮小”）的像，你能解釋一下所成像依舊清晰的原因嗎？折射光路可逆（選填“反射光路可逆”、“折射光路可逆”或“光是沿直線傳播的”）．

Answer 1

分析 （1）為使像成在光屏的中央，要調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在同一高度；
（2）由圖中求出此時(shí)的物距并比較與焦距的關(guān)系，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，確定像的性質(zhì)；
根據(jù)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
凸透鏡成像中，當(dāng)u＞2f時(shí)，f＜v＜2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)；
當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，v＞2f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；
當(dāng)u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡；
（3）蠟燭與光屏的位置互換，原來(lái)的像距變?yōu)槲锞�，求出此時(shí)的物距，判斷與焦距的關(guān)系，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律確定像的性質(zhì)；
在折射中現(xiàn)象中光路是可逆的，當(dāng)燭焰和光屏對(duì)調(diào)位置后，光屏上還能出現(xiàn)清晰的像．

解答 解：（1）為使像成在光屏的中央，要點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在同一高度上；
（2）由圖可知，物距u=50.0cm-5.0cm=45.0cm，而f=10cm，滿(mǎn)足u＞2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立縮小的實(shí)像，所以根據(jù)這一原理制成的是照相機(jī)；
（3）若把蠟燭與光屏的位置互換，原來(lái)的像距變?yōu)槲锞�，此時(shí)的物距為u′=67.5cm-50.0cm=17.5cm，
滿(mǎn)足f＜u′＜2f的條件，成倒立、放大的實(shí)像，因折射現(xiàn)象中光中是可逆的，所成像依舊清晰．
故答案為：（1）同一高度；
（2）照相機(jī)；
（3）放大；折射光路可逆．

點(diǎn)評(píng) 本題探究“凸透鏡成像規(guī)律”，考查器材的調(diào)試、凸透鏡成像規(guī)律成像規(guī)律及應(yīng)用及光路的可逆性等知識(shí)，難度中等．