Question

17．一個實驗小組探究凸透鏡成像的實驗，請你完成下面有關探究步驟．
（1）在組裝和調試實驗裝置時，應使凸透鏡和光屏的中心大致跟燭焰在同一直線上，使像成在光屏中央．經過調節，在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，為了使像能成在光屏的中央，應把燭焰向上（選填“上”或“下”）調．
（2）實驗時記錄的有關資料如下表，（凸透鏡的焦距f為10厘米）

實驗次數	1	2	3	4	5	6
物距u（厘米）	30	25	20	15	17	5
像距v（厘米）	15	17	20	30	25	10
像的倒正	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	正立
像的大小與燭焰大小的比較	縮小	①	一樣大	放大	放大	②

則請你完成表格中①②未填寫的空格．①：縮小 ②：放大
（3）由實驗4和5可得結論是2f＜u＜f成倒立放大的實像．舉出此成像規律的應用在：投影機．
（4）實驗小組同學評估實驗時，發現可以利用凸透鏡成像估測凸透鏡的焦距，請你簡述測量的方法：需要一根蠟燭、凸透鏡、光屏及光具座．將蠟燭點燃，將這三者都依次放在光具座上，且使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上，然后移動蠟燭及光屏，直到在光屏上成等大倒立的燭焰的像時，這時測量蠟燭到凸透鏡的距離，然后再除以2，即為凸透鏡的焦距．．

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，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心，
光線過凸透鏡的光心不改變方向，根據這個規律判斷蠟燭移動的位置；
（2）根據凸透鏡成像的幾種情況和應用進行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機；
u=2f，成倒立、等大的實像，應用于求凸透鏡的焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀；
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡；
（3）凸透鏡成像時，一倍焦距是實像和虛像的分界線，物距大于一倍焦距時成實像；物距小于焦距是成虛像；
光屏能承接實像，光屏不能承接虛像；
凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大；
故據凸透鏡成像規律的特點和應用分析即可判斷；
（4）凸透鏡成像時，當物距等于像距等于2倍焦距時，可成等大倒立的實像．

解答 解：（1）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心，蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點燃蠟燭后，發現在光屏的上方出現了清晰的像，根據光線過光心不改變方向，所以蠟燭應向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動；
（2）①因為物距大于像距，所以物大于像，故成縮小的像，②焦點以內成正立放大的虛像；
（3）概括（4）、（5）次實驗可得當物距大于焦距且小于2倍焦距時成倒立、放大、實像．應用投影儀；
（4）根據凸透鏡成像規律，當物距等于像距等于2倍焦距時，可成倒立等大的實像．
測量方法：需要一根蠟燭、凸透鏡、光屏及光具座．將蠟燭點燃，將這三者都依次放在光具座上，且使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上，然后移動蠟燭及光屏，直到在光屏上成等大倒立的燭焰的像時，這時測量蠟燭到凸透鏡的距離，然后再除以2，即為凸透鏡的焦距．（1）同一高度  上（2）縮故答案為：（1）同一條直線上；上；（2）①縮��；②放大；（3）2f＜u＜f成倒立放大的實像；投影機；
（4）需要一根蠟燭、凸透鏡、光屏及光具座．將蠟燭點燃，將這三者都依次放在光具座上，且使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上，然后移動蠟燭及光屏，直到在光屏上成等大倒立的燭焰的像時，這時測量蠟燭到凸透鏡的距離，然后再除以2，即為凸透鏡的焦距．

點評 此題主要考查凸透鏡成像規律，關鍵是熟記凸透鏡成像特點，并能從圖中讀出物距與像距的關系．