Question

14．小樂和小霞分別探究“平面鏡成像特點”和“凸透鏡成像規律”，實驗裝置圖分別如圖甲和圖乙所示：
（1）如圖甲所示，小樂在探究“平面鏡成像特點”的實驗中：
①無論怎樣移動后面的蠟燭，都不能與前面蠟燭的像完全重合．原因是玻璃板沒有與桌面垂直；
②實驗中，小樂只進行了一次實驗，就得到了“像與物到鏡面距離相等”的結論，這樣得出結論的做法不合理之處是實驗次數太少，實驗結論具有偶然性．
（2）如圖乙所示，小霞在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中：
①所成的像在光屏上方，應向上方調整蠟燭，才能使成像在光屏中央．（填“上”或“下”）
②當蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時，移動光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的像
③當蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時，移動光屏，直到光屏上成清晰的像，該成像規律在實際生活中的應用是投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）；
④當蠟燭到凸透鏡的距離為12cm時，移動光屏，直到光屏上成清晰的像，此時觀察像的大小，與②中所成像的大小相比變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
⑤當蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時，為觀察凸透鏡成像特點，小霞應從圖乙中凸透鏡的右（選填“左”或“右”）側進行觀察．
（3）對于平面鏡成像和凸透鏡成像，從成“虛像”和“實像”的角度進行比較可知，平面鏡能成虛像，凸透鏡能成實或虛像．

Answer 1

分析 （1）①如果玻璃板沒有放正，所成的像不在水平面上，所以無論怎樣移動另一支蠟燭都不能與像重合；
②通過實驗數據或實驗現象總結實驗結論時，要進行多次實驗，使實驗結論具有普遍性，避免偶然性；
（2）①要知道凸透鏡成倒立的實像，要理解實像的含義，即像與物體的左右和上下都相反；
③凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像．求出凸透鏡的焦距．凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀；
④凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大；
⑤凸透鏡成像時，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側；
（3）根據平面鏡和凸透鏡成像的性質進行判斷．

解答 解：（1）①平面鏡所成的像和物體關于平面鏡對稱，如果玻璃板沒有與桌面垂直，蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上，所以，無論怎樣移動后面的蠟燭，都不能與前面蠟燭的像完全重合．
②小樂只進行了一次實驗，就得到了“像與物到鏡面距離相等”的結論，不合理之處是：實驗次數太少，實驗結論具有偶然性．
（2）①光屏上的像偏高，說明蠟燭的位置偏低（即相對于凸透鏡靠下），因此為使像能成在光屏的中央，可以向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡或向上移動光屏．
③當蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時，移動光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的像；
則物距u=20cm=2f，所以凸透鏡的焦距為：f=10cm，
當蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立、放大的實像，
該成像規律在實際生活中的應用是投影儀．
④當蠟燭到凸透鏡的距離從15cm向12cm移動時，物距減小，像距增大，像變大．
⑤凸透鏡的焦距為f=10cm，當蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時，u＜f，成正立、放大的虛像，物和像在凸透鏡的同側，故眼睛在右側透過凸透鏡觀察．
（3）平面鏡成虛像；凸透鏡能成實像，也能成虛像．
故答案為：
（1）①玻璃板沒有與桌面垂直；
②實驗次數太少，實驗結論具有偶然性；
（2）①上；③投影儀；④變大；⑤右；
（3）虛；實或虛．

點評 （1）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．
（2）凸透鏡成像的三種情況和應用，以及凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大，在凸透鏡成像中都有廣泛的應用．
（3）凸透鏡成像時，物距等于像距，物距等于二倍焦距都是求凸透鏡焦距的方法．