Question

18．如圖“探究凸透鏡成像實驗”，將蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏放在光具座上，把凸透鏡固定在50cm處．

次數	物距/cm	像距/cm
1	40	13.5
2	30	15
3	25	16.7
4	20	20
5	15

（1）實驗前，調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心大致在同一高度；應在凸透鏡的左側的30cm刻度處標注它的2倍焦距．
（2）將蠟燭放在A點，光屏放在B點，為了找到清晰的像，應將光屏向左（選填“左”或“右”）移動，此時光屏應在60cm刻度處的右（選填“左”或“右”）側．
（3）依次改變蠟燭的位置，移動光屏直到找到清晰的像，記錄的數據如表所示，在1至3次實驗中，所成的像為倒立的、縮小的實像；第5次像距應是30cm，此次像比第4次的像大（選填“大”或“小”）．
（4）將蠟燭放在C點，蠟燭成的像跟投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）的成像特點相同；若將凸透鏡的上半部分用不透明的物體遮住，像的大小不變．
（5）實驗中，蠟燭燃燒不斷縮短，導致光屏上的像向上移動（選填“上”或“下”）．

Answer 1

分析 （1）為使像能成在光屏的中央，應調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在在同一高度處；根據凸透鏡成像規(guī)律求出焦距的大小；
（2）物距大于2f時，成倒立縮小的實像，此時像距處于f和2f之間；
（3）物距大于像距時，成的是倒立、縮小的實像；在光的折射中光路是可逆的；凸透鏡成實像時，物距越大，像距越小，像越�。�
（4）物距在一倍焦距和二倍焦距之間時，成的是倒立、放的實像；當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像；
（5）凸透鏡成倒立實像，即像和物體的上下左右都相反，根據這個特點進行分析．

解答 解：（1）調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度處，為使像能成在光屏的中央；由表格可知，當u=v，成倒立等大的實像，此時u=2f=20cm，則f=10cm；應在凸透鏡的左側的30cm刻度處標注它的2倍焦距；
（2）由圖知，A點在2倍焦距之外，此時像距處于1f和2f之間，所以光屏應向左移動；此時的像距在10cm和20cm之間，故光屏應在60cm刻度處的右側；
（3）在1至3次實驗中，物距始終大于像距，則所成的像為倒立的、縮小的實像；第2次成像時，物距等于30cm，像距等于15cm，第5次是物距為15cm，根據光路可逆可知，此時的像距應是30cm；凸透鏡成實像時，物距越大，像距越小，像越小，第5次的像距大，則此次像比第4次的像大；
（4）將蠟燭放在C點，物距在一倍焦距和二倍焦距之間時，成的是倒立、放的實像，跟投影儀的成像特點相同；遮住凸透鏡的一半，物體上任一點射向凸透鏡的另一半，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗；
（5）由于凸透鏡成倒立的實像，所以蠟燭變短，像將向上移動．
故答案為：（1）同一高度；30；（2）左；右；（3）縮小；30；大；（4）投影儀；不變；（5）上．

點評 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，考查了實驗器材的調整，對凸透鏡成像規(guī)律的掌握及應用，同時考查了對倒立實像的理解，要解決此類題目，應熟練掌握成像特點與物距像距的關系．