Question

13．小雨同學利用甲圖所示的裝置探究“平面鏡成像特點”．

（1）他首先在光具座上50cm刻度線處豎直放置一塊薄玻璃板，兩支完全相同的蠟燭A、B分別放在光具座上如圖所示的位置，當點燃A蠟燭時，A蠟燭的像與B蠟燭完全重合，于是他得到結論：
①平面鏡所成的像和物體大小相等；
②像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等．
（2）小雨得出結論的過程中存在的問題是一次實驗具有偶然性．
（3）在解決了上面的問題后，小雨又想探究凸透鏡成像的規律，他在不改變各元件的位置的情況下，將薄玻璃板和B蠟燭分別換成凸透鏡和光屏，恰好在光屏上得到倒立、等大的像，則他所用凸透鏡的焦距為15cm，若成像情況如乙圖所示，小雨應向下調替凸透鏡，使像成在光屏的中央．
（4）調整好后，小雨在光具座上0-20cm刻度范圍內連續幾次改變A蠟燭的位置，發現光屏上承接到的像都是倒立（選填“正立”或“倒立”）的．

Answer 1

分析 （1）根據題目提供信息，結合平面鏡成像的特點分析回答；
（2）實驗中為了得出普遍規律，應該改變物距進行多次實驗；
（3）凸透鏡成實像時，當物距等于2倍焦距，在光屏上得到倒立等大的實像；
燭焰在光屏上的像偏高，因為凸透鏡成倒立的實像，所以是因為燭焰相對于凸透鏡靠下，因此為使像能成在光屏的中央，可以向上移動燭焰或向下移動凸透鏡，或向上移動光屏．
（4）物距u＞2f，成的像都是倒立縮小的實像．

解答 解：
（1）由圖知，蠟燭A、B到薄玻璃板的距離相等，可得結論：像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等；A蠟燭的像與B蠟燭完全重合，可得結論：平面鏡所成的像和物體大小相等；
（2）小雨只做了一次實驗，得出的結論具有偶然性；應該改變物距，多做幾次實驗，得出普遍規律．
（3）當u=2f時，在光屏上得到倒立等大的實像；所以焦距f=$\frac{1}{2}$u=$\frac{1}{2}$×30cm=15cm；
燭焰在光屏上的像偏高，因為凸透鏡成倒立的實像，所以是因為燭焰相對于凸透鏡靠下，因此為使像能成在光屏的中央，可以向上移動燭焰或向下移動凸透鏡，或向上移動光屏．
（4）小雨在光具座上0～20cm刻度范圍內改變A蠟燭的位置，物距u＞2f，成的像都是倒立縮小的實像，選填倒立．
故答案為：
（1）相等；相等；
（2）一次實驗具有偶然性；
（3）15；凸透鏡；
（4）倒立．

點評 本題為探究平面鏡成像的特點和凸透鏡成像特點的實驗，記住凸透鏡成像的規律是關鍵．