Question

16．在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，所用凸透鏡的焦距是10cm．用米尺在水平桌面上畫一直線并標明刻度，將透鏡固定在50cm處，實驗裝置如圖甲所示．

（1）當把點燃的蠟燭放在20cm刻度處時，為了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要調整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
（2）重新調整后，保持蠟燭、凸透鏡的位置不變，為了找到清晰的像，應將光屏在光具座上移到60～70cm的刻度范圍內，才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像．
（3）當把蠟燭移到35cm刻度處時，移動光屏可得到一個倒立放大的實像．照相機、投影儀、放大鏡這三種光學儀器正常使用時，與這種成像規律相同的是投影儀．小明做完實驗后，想進一步研究透鏡成像的情況．他又在透明的玻璃板上用黑色筆畫了個表盤及指針的位置，然后把這個玻璃板放在蠟燭的位置上，并用平行光源對著玻璃板上的表盤照射，如圖乙所示．移動光屏直到成清晰像為止．此時表盤在光屏上所成的像應是圖丙中的D．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（2）凸透鏡成像規律：物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
（3）①當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f．利用其可制成投影儀．
②凸透鏡成像不僅左右相反、而且要上下相反．

解答 解：（1）做凸透鏡成像實驗應在光具座上依次放置蠟燭，凸透鏡，光屏，凸透鏡必須位于蠟燭和光屏之間．使它們的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于測出物距和像距；
（2）由凸透鏡成像規律可知，物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．則應將光屏在光具座上移到60cm～70cm的刻度范圍內．才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像；
（3）①蠟燭在35cm處，則此時物距為50cm-35cm=15cm，此時f＜u＜2f，所以成倒立、放大的實像，根據這個原理制成了投影儀．
②因為凸透鏡成倒立的實像，不僅左右相反，而且上下相反．根據圖丙，首先找出左右相反的像即B，然后確定與B上下相反的像即D．
故答案為：（1）同一高度；（2）60～70；（3）投影儀；D．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學生對實驗操作的要求，一定要注意實驗前的調整工作，為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處，同時還考查了凸透鏡成像的規律及應用，要注意理解應用．