Question

11．在“研究凸透鏡成像規律的實驗中”：
（1）在實驗時，應先調節燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，其目的是為了使得像成在光屏的中心．
（2）依次將燭焰、凸透鏡、光屏放在光具座上，當點燃蠟燭后無論怎樣調整光屏和透鏡之間的距離，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是蠟燭放在焦點上．
（3）當蠟燭在凸透鏡左側距凸透鏡20cm的時候，在光屏上得到一個倒立等大的實像，則凸透鏡的焦距是10cm；當蠟燭再向凸透鏡靠近5cm時，所成的像的性質是倒立、放大、實像，利用此原理制成了投影儀．
（4）在“研究凸透鏡成像”的實驗中，當凸透鏡、燭焰和光屏放在圖中A、B、C三個位置時，屏上成一個縮小的像，則在A點位置放的是光屏，在B點位置放的是凸透鏡，在C點位置放的是蠟燭．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）本題首先從實驗器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實像，器材安裝必須能保證能呈現在光屏上；其次要考慮物距焦距關系，保證成實像，才能成像在光屏上．
（3）當u=2f時，成倒立、等大的實像，此時v=2f；當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f．利用其可制成幻燈機或投影儀．
（4）當u＞2f時，成倒立、縮小的實像．

解答 解：（1）探究凸透鏡成像實驗中，在光具座上依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，所以凸透鏡在蠟燭和光屏的中間；蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）從實驗裝置上考慮：蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現在光屏上；當u＜f時，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像；當蠟燭放在焦點上時，得到的是平行光，不會在光屏上呈現燭焰的像．
（3）當蠟燭在凸透鏡左側距凸透鏡20cm的時候，在光屏上得到一個倒立等大的實像，因為此時物距等于2倍焦距，所以凸透鏡的焦距是10cm；當蠟燭再向凸透鏡靠近5cm時，此時物距在一倍焦距和2倍焦距之間，故所成的像的性質是倒立、放大、實像．利用此原理制成了投影儀．
（4）探究凸透鏡成像實驗中，凸透鏡在蠟燭和光屏的中間，屏上成一個縮小的像，則物距要大于像距，所以A處放置的是光屏，B處放置的是凸透鏡，C處放置的是蠟燭．
故答案為：（1）同一高度；使得像成在光屏的中心；（2）可能是蠟燭放在焦點上；（3）10；倒立；放大；實像；投影儀；（4）光屏；凸透鏡；蠟燭．

點評 凸透鏡成像是三種情況和應用，以及凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大．這兩個知識點在凸透鏡成像習題中出現的頻率很高，要熟練掌握．