Question

12．探究“凸透鏡成像”和“平面鏡成像的特點”的實驗．
（1）在探究“凸透鏡成像”的實驗中，有三只凸透鏡：①焦距為10cm、②焦距為15cm、③焦距為20cm．將其中一只凸透鏡固定在40cm刻度線處，適當調整點燃蠟燭和光屏的位置，直到光屏上得到清晰的燭焰像（像未畫出），如圖所示，則選用的凸透鏡是②（選填“①”、“②”或“③”），此時燭焰像是放大（選填“放大”或“縮小”）的，投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一原理工作的．
（2）將點燃的蠟燭移到35cm刻度線處，移動光屏，屏上找不到燭焰像，為了探究此時燭焰像的特點，眼睛應在凸透鏡右（選填“左”或“右”）側觀察，會看到一個正立（選填“正立”或“倒立”）的燭焰像．
（3）為了探究“平面鏡成像的特點”，保持點燃蠟燭在35cm刻度線處位置不變，將圖中的凸透鏡換成厚度為2mm（選填“2mm”或“5mm”）的玻璃板；再將光屏換成等大的蠟燭，并移動到45cm刻度線處，可以比較像與物的關系．
（4）將點燃的蠟燭遠離玻璃板時，玻璃板所成蠟燭像的大小不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）根據圖中物距和像距的大小關系，確定凸透鏡成像的性質、物距與焦距的大小關系，進而推導出焦距的取值范圍，選擇合適的凸透鏡；
（2）點燃的蠟燭移到35cm刻度線處，蠟燭處于一倍焦距以內，成正立、放大的虛像，并且物像同側；
（3）在探究“平面鏡成像的特點”實驗中，為了防止因玻璃板較厚帶來的重影，選擇厚度較小的玻璃板；平面鏡成像的特點：像距等于物距．
（4）平面鏡成像的特點：物像等大．

解答 解：
（1）由圖可知，物距小于像距，所成的像為倒立、放大的實像，投影儀就是利用這一原理工作的；此時f＜u＜2f，即f＜20cm＜2f，可得10cm＜f＜20cm，則選用的是焦距為15cm的凸透鏡（②）；
（2）點燃的蠟燭移到35cm刻度線處，u=5cm＜f，此時成正立、放大的虛像，并且物像同側；為了探究此時燭焰像的特點，眼睛應在凸透鏡右側觀察，會看到一個正立的燭焰像．
（3）為了探究“平面鏡成像的特點”，保持點燃蠟燭在35cm刻度線處位置不變，要將圖中的凸透鏡換成厚度較小的2mm的玻璃板；由于像距等于物距，應將光屏換成等大的蠟燭，并移動到45cm刻度線處，據此比較像與物的關系．
（4）由于平面鏡成的像與物體等大，將點燃的蠟燭遠離玻璃板時，玻璃板所成蠟燭像的大小不變．
故答案為：（1）②；放大；投影儀；（2）右；正立；（3）2mm；45；（4）不變．

點評 本題考查了探究凸透鏡成像、平面鏡成像實驗中的相關問題，考查的知識點較多，要求認真審題、利用好凸透鏡成像和平面鏡成像的規律．