Question

4．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中

（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏安裝在光具座上如圖甲所示，要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭（蠟燭/凸透鏡/光屏）向下（向上/向下）調(diào)整；隨著蠟燭越燒越短，燭焰的像向上（ 向上/向下）移動(dòng)；將蠟燭向左移動(dòng)，保持透鏡的位置不變，應(yīng)將屏向左（向左/向右）移動(dòng)才能得到清晰的像，移動(dòng)過(guò)程中像變�。� 變大/變小/不變）；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有一只小蟲(chóng)飛來(lái)并附著在透鏡上如圖乙所示，則燭焰的像的形狀將不變（ 變小/變大/不變）；
（2）用9個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源，又用同樣的白色方格板做光屏，裝置如丙圖所示．以下對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)，錯(cuò)誤的是D
A．與燭焰相比，實(shí)驗(yàn)使用的光源不會(huì)晃動(dòng)，光屏上所成的像比較穩(wěn)定
B．光源鑲嵌在白色方格板上，用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小
C．透鏡置于光具座標(biāo)尺中央的零刻度線(xiàn)上，可直接測(cè)出物距和像距
D．若凸透鏡的焦距未知，則利用此實(shí)驗(yàn)裝置不能測(cè)量凸透鏡的焦距
（3）某次成像情況如圖丙所示，此時(shí)像一定是倒立的、縮小（放大/縮小）的實(shí)像，此透鏡的焦距＞（＜/＞/=）15cm，圖丙可以說(shuō)明照相機(jī)（幻燈機(jī)/放大鏡/照相機(jī)）的工作原理．

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(xiàn)上，燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
物距大于f時(shí)，凸透鏡成倒立的實(shí)像，像和物體運(yùn)動(dòng)方向相反；且遵循物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)；
當(dāng)將凸透鏡的部分遮住后，凸透鏡的其它地方仍能夠折射光線(xiàn)成物體完整的像；
（2）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，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，并便于比較像與物體的大��；
像和物到凸透鏡的距離分別為像距和物距，若將凸透鏡放在0刻線(xiàn)處，可以從光具座直接讀出像距和物距的大�。�
測(cè)量焦距的方法：根據(jù)焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會(huì)聚到焦點(diǎn)，由焦點(diǎn)到凸透鏡的距離就是焦距；
根據(jù)物距等于2f時(shí)成等大的實(shí)像，當(dāng)實(shí)像和物相等時(shí)，此時(shí)像距、物距都等于2倍焦距；
（3）當(dāng)物距大于2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的．

解答 解：（1）要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，由圖知，燭焰的位置偏高，需將蠟燭向下調(diào)節(jié)；
當(dāng)蠟燭變短時(shí)，蠟燭向下移動(dòng)，則像向上移動(dòng)；
將蠟燭向左移動(dòng)，物距變大，此時(shí)像距應(yīng)變小，成的像也變小，所以應(yīng)將光屏向左移動(dòng)；
小蟲(chóng)附著在透鏡上，透鏡的其它地方仍能夠折射光線(xiàn)而成像，所以能夠成燭焰完整的像；
（2）A、發(fā)光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩(wěn)定，A正確；
B、用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小，B正確；
C、零刻度線(xiàn)刻在光具座標(biāo)尺的中央，這樣可以直接從光具座讀出測(cè)出物距和像距，C正確；
D、若凸透鏡的焦距未知，可調(diào)節(jié)物距及像距，當(dāng)成等大的實(shí)像時(shí)，物距便等于2倍焦距，這樣可以測(cè)出凸透鏡的焦距，D錯(cuò)誤．
（3）由圖知，像距小于物距，所以此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，40cm＞2f，f＜20cm，照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
f＜15cm＜2f，所以可得15cm＜f＜20cm．
故答案為：（1）蠟燭；向下；向上；向左；變小；不變；（2）D；（3）縮��；＞；照相機(jī)．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，要解決有關(guān)凸透鏡成像的問(wèn)題，首先要掌握凸透鏡成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，并自己進(jìn)行總結(jié)一些規(guī)律性的知識(shí)，例如通過(guò)像距和物距的大小關(guān)系來(lái)判斷像和物體的大小關(guān)系，根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)來(lái)判斷像的變化及像距的變化等．用發(fā)光二極管來(lái)代替蠟燭實(shí)驗(yàn)，更具有優(yōu)越性．