Question

12．探究凸透鏡成像的規律實驗裝置如圖所示：

（1）實驗室中有兩只焦距不同的凸透鏡：A．焦距為10cm、B．焦距為30cm，要使實驗順利進行，宜選用A（選填“A”或“B”）凸透鏡．
（2）選用合適的凸透鏡進行實驗，當它們處于如圖所示的位置時，在光屏上能得到清晰的像，則該像是倒立（選填“倒立”或“正立”）、放大（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的實像．如果保持凸透鏡的位置不動，把燭焰和光屏的位置互換，則光屏上能（能、不能）成清晰的像．
（3）如圖所示，將蠟燭稍靠近凸透鏡，光屏上的像變模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：
①若移動光屏，則應將光屏遠離（選填“遠離”或“靠近”） 凸透鏡；
②若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個焦距合適的凸透鏡（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）．

Answer 1

分析 （1）用光具座探究凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍．
（2）凸透鏡成像的三種情況和應用：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
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．
在光的折射中，光路是可逆的；
（3）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，凸透鏡對光線有會聚作用．

解答 解：
（1）A凸透鏡的焦距是10cm，光具座的長度至少為40cm，B凸透鏡的焦距是30cm，光具座的長度至少為120cm，要使實驗順利進行，宜選用A凸透鏡．
（2）凸透鏡焦距為10cm，如圖，物距為u=15cm-0cm=15cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像；
若保持凸透鏡的位置不動，將蠟燭和光屏互換一下位置，則u＞2f，根據光路是可逆的，由凸透鏡成像規律可知，成倒立、縮小的實像；
（3）將蠟燭稍靠近凸透鏡，光屏上的像變模糊．凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，
①若移動光屏，則應將光屏遠離凸透鏡；
②凸透鏡對光線有會聚作用．因此若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個焦距合適的凸透鏡，可以使光線提前會聚．
故答案為：（1）A；（2）倒立；放大；能；（3）①遠離；②凸透鏡．

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．