Question

9．某實驗小組用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗：

（1）如圖所示將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調節燭焰、光屏的位置，使它們的中心在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）小明在另一次實驗時將蠟燭和凸透鏡固定，發現無論怎樣移動光屏，光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，原因可能是蠟燭到凸透鏡的距離小于焦距．
（3）調整后，三者位置如圖所示，光屏得到一個清晰的蠟燭的像，該像是倒立、縮小（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像．此時他將遠視眼鏡的鏡片甲、乙分別放到蠟燭和凸透鏡之間，發現光屏上的像變得模糊，向左移動光屏，才能成清晰的像，兩次移動光屏的距離分別為s₁、s₂，若s₁＜s₂，說明鏡片甲的焦距＞乙的焦距（選填“＞”、“＜”或“=”）．

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，調節三者的高度，使三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，可能出現的原因應該是：物距小于或等于焦距（u≤f）；
（3）當物距處于2倍焦距之外時，凸透鏡成倒立縮小的實像．
遠視鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用，若將其放在蠟燭和凸透鏡之間，像會向凸透鏡靠近．
焦距越短，會聚能力越強．

解答 解：（1）為使像能成在光屏的中央，應調節燭焰、凸透鏡、光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，可能出現的原因應該是：物距小于或等于焦距（u≤f）；
（3）由圖知，物距為50-10=40cm，2f=2×15cm=30cm，物距大于2f，所以成倒立縮小的實像．
由于遠視眼鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，所以將其放在蠟燭和凸透鏡之間，會使像向凸透鏡靠近．
焦距越短，會聚能力越強，光屏移動的距離越長，當s₁＜s₂時，乙的會聚能力更強，焦距更短，故甲的焦距大于乙的焦距．
故答案為：（1）同一高度；光屏的中央；（2）蠟燭到凸透鏡的距離小于焦距；（3）縮小； 左；＞．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規律，主要考查了有關實驗器材的調節，及成像特點與物距的關系，同時考查了實驗過程中有關問題的分析．