Question

12．小明在探究“凸透鏡成實像時像距與物距的關系”的實驗中，所用的實驗器材有：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，點燃蠟燭，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上．
（2）該實驗應使凸透鏡成實像，那么凸透鏡成實像的條件是：物距大于焦距．
（3）記錄的實驗數(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次實驗在光屏上所成的像是倒立、縮小的實像．生活中應用了凸透鏡這一成像規(guī)律而制成的物品有照相機（請舉一例）．
（4）小明得出探究結論后，又用上述器材做了一個實驗．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．移動光屏在a位置找到像；蠟燭和光屏不動，只移動凸透鏡，當凸透鏡向某一方向移動到b位置時，在光屏上又看到像．結合所畫圖象，請你對實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象作出合理的判斷ABC．（至少有一個選項正確，將正確選項的字母填在橫線上）
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，應調節(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)律及其應用：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．應用于照相機；
u=2f時，成倒立、等大的虛像，可以粗測焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機或投影儀；
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．
（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，再結合所畫圖象即可做出選擇．

解答 解：
（1）實驗前，點燃蠟燭，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、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像，故凸透鏡成實像的條件是u＞f；
（2）第6次實驗中，物距＞像距，因此成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這個原理制成的；
（4）A、由（3）可知，此透鏡的焦距f=10cm，當u=14cm時，即2f＞u＞f，成倒立放大的實像；故A正確；
BC、當蠟燭和光屏不動，只移動凸透鏡，當凸透鏡向某一方向移動到b位置時，在光屏上又看到像，說明此時物距和像距之和不變，以設想將蠟燭和光屏互換位置，則物距處于u＞2f，凸透鏡成倒立、縮小的實像，此時2f＞v＞f，所以凸透鏡向光屏方向移動，故BC正確；
D、此時v＞2f，即a的位置v＞20cm，結合圖象可知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錯誤；
故選ABC．
故答案為：（1）高度；（2）大于；（3）縮��；照相機；（4）ABC．

點評 此題主要考查凸透鏡成像實驗，此題的難點在（4）根據(jù)圖象對實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象作出合理的判斷，要對凸透鏡成像規(guī)律中的物距和像距熟練掌握才行．