Question

15．小麗用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持凸透鏡的位置不變，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先調(diào)節(jié)燭焰的中心、凸透鏡的中心、光屏中心，在同一高度．
（2）改變蠟燭的位置，使其位于20cm刻度線(xiàn)處，再移動(dòng)光屏，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的倒立、縮小的實(shí)像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）
（3）在實(shí)驗(yàn)（2）的基礎(chǔ)上，將蠟燭和光屏互換位置，此時(shí)燭焰在光屏上成清晰放大的實(shí)像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）
（4）改變蠟燭的位置，使其位于56cm刻度線(xiàn)處，小麗從透鏡的左側(cè)對(duì)過(guò)透鏡可以看到一個(gè)清晰的正立 的像（選填“倒立”或“正立”）．利用這種成像規(guī)律可制成放大鏡．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使像成在光屏上，就要調(diào)整三者的中心在同一高度上．
（2）（3）（4）根據(jù)題目中告訴的焦距與物距，利用凸透鏡成像的規(guī)律可以確定成像的性質(zhì)．
凸透鏡成像的規(guī)律包括：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
兩者位置互換后，利用互換后的物距結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律可以確定此時(shí)的成像性質(zhì)．

解答 解：（1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使像成在光屏的中央，首先要調(diào)整燭焰的中心、凸透鏡的中心、光屏中心，在同一高度．
（2）當(dāng)物體位于20cm刻度線(xiàn)外，此時(shí)的物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)物體成倒立縮小的實(shí)像．
（3）原來(lái)當(dāng)物體位于20cm刻度線(xiàn)外成像時(shí)，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，兩者位置互換后，此時(shí)的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)物體成倒立放大的實(shí)像．
（4）改變蠟燭的位置，使其位于56cm刻度線(xiàn)處時(shí)，物距小于焦距，此時(shí)透過(guò)凸透鏡可看到一個(gè)正立、放大的虛像，在凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用中，放大鏡是利用這種情況制成的．
故答案為：（1）凸透鏡中心；（2）縮��；（3）放大；（4）正立；放大鏡．

點(diǎn)評(píng) 掌握凸透鏡成像的規(guī)律，熟知凸透鏡成像規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)的操作步驟與注意事項(xiàng)，這是光學(xué)中最重要的實(shí)驗(yàn)之一．