Question

12．小明在探究“凸透鏡成實(shí)像時(shí)像距與物距的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：光具座、凸透鏡、光屏和蠟燭等．
（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上．
（2）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)使凸透鏡成實(shí)像，那么凸透鏡成實(shí)像的條件是：物距大于焦距．
（3）記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
物距u/cm	14	16	18	20	22	24	26
像距v/cm	35	27	22	20	18	17	16

第6次實(shí)驗(yàn)在光屏上所成的像是倒立、縮小的實(shí)像．生活中應(yīng)用了凸透鏡這一成像規(guī)律而制成的物品有照相機(jī)（請(qǐng)舉一例）．
（4）小明得出探究結(jié)論后，又用上述器材做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)．把蠟燭放在光具座上的0刻線處，凸透鏡放在15cm刻線上，如圖所示．移動(dòng)光屏在a位置找到像；蠟燭和光屏不動(dòng)，只移動(dòng)凸透鏡，當(dāng)凸透鏡向某一方向移動(dòng)到b位置時(shí)，在光屏上又看到像．結(jié)合所畫圖象，請(qǐng)你對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象作出合理的判斷ABC．（至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，將正確選項(xiàng)的字母填在橫線上）
A、光屏上第一次的像是倒立、放大的
B、凸透鏡向某一方向移動(dòng)到b位置，某一方向指的是向光屏方向
C、光屏上第二次的像是倒立、縮小的
D、a位置在30～35cm刻線之間．

Answer 1

分析 （1）要使像能夠成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏中心大致在同一高度處；
（2）（3）根據(jù)掌握凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．應(yīng)用于照相機(jī)；
u=2f時(shí)，成倒立、等大的虛像，可以粗測(cè)焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)或投影儀；
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．
（4）根據(jù)（3）中的物距為20cm和像距為20cm，可得出此透鏡的焦距f=10cm，再結(jié)合所畫圖象即可做出選擇．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)前，點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上，這樣像可以成在光屏中央；
（2）由凸透鏡成像規(guī)律可知，物體在凸透鏡的焦距以外都可以成實(shí)像，故凸透鏡成實(shí)像的條件是u＞f；
（2）第6次實(shí)驗(yàn)中，物距＞像距，因此成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這個(gè)原理制成的；
（4）A、由（3）可知，此透鏡的焦距f=10cm，當(dāng)u=14cm時(shí)，即2f＞u＞f，成倒立放大的實(shí)像；故A正確；
BC、當(dāng)蠟燭和光屏不動(dòng)，只移動(dòng)凸透鏡，當(dāng)凸透鏡向某一方向移動(dòng)到b位置時(shí)，在光屏上又看到像，說(shuō)明此時(shí)物距和像距之和不變，以設(shè)想將蠟燭和光屏互換位置，則物距處于u＞2f，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)2f＞v＞f，所以凸透鏡向光屏方向移動(dòng)，故BC正確；
D、此時(shí)v＞2f，即a的位置v＞20cm，結(jié)合圖象可知v在29～31cm之間，所以a位置在（29+15）～（31+15）cm即44～46cm刻線之間，故D錯(cuò)誤；
故選ABC．
故答案為：（1）高度；（2）大于；（3）縮��；照相機(jī)；（4）ABC．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，此題的難點(diǎn)在（4）根據(jù)圖象對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象作出合理的判斷，要對(duì)凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距熟練掌握才行．