Question

6．小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．
（1）小明同學(xué)按圖所示的裝置放好蠟燭和凸透鏡后，左右移動(dòng)光屏始終得不到燭焰完整的像，其原因是：燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心沒有放在同一高度上．
（2）該同學(xué)作了適當(dāng)調(diào)整后，按要求進(jìn)行觀察和測量，并將觀測情況記錄在表中．
①實(shí)驗(yàn)序號2中所成像的性質(zhì)為倒立（選填“倒立”或“正立”）縮小的實(shí)像；實(shí)驗(yàn)序號3所成像為等大（選填“放大”、“縮小”或“等大”）倒立的實(shí)像；實(shí)驗(yàn)序號5的成像特點(diǎn)，生活中常用的放大鏡就是利用這個(gè)原理制成的．
②實(shí)驗(yàn)序號4中的像距為30cm．
③實(shí)驗(yàn)中所用透鏡的焦距為10cm．
（3）當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向凸透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)．

實(shí)驗(yàn)序號	物距u/cm	像距v/cm	像的性質(zhì)
l	30	15	倒立縮小的實(shí)像
2	25	16.7
3	20	20	倒立的實(shí)像
4	15		倒立放大的實(shí)像
5	5	\	正立放大的虛像

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)前必須將燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上，目的是為了使像能完全的成在光屏的中央．
（2）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，一般用來測量凸透鏡的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
光的折射中光路是可逆的．
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．

解答 解：（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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．
如不能得到完整的像，是因?yàn)闋T焰、凸透鏡、光屏三者的中心沒有放在同一高度上；
（2）①由實(shí)驗(yàn)3可知，u=v=2f=20cm，成倒立、等大的實(shí)像，所以凸透鏡的焦距是：f=10cm；
實(shí)驗(yàn)2，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；
實(shí)驗(yàn)5，u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡；
②因?yàn)閷?shí)驗(yàn)1，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．物距為30cm時(shí)像距為15cm，根據(jù)光的折射中光路是可逆的，所以實(shí)驗(yàn)4中，物距是15cm，像距是30cm；
③根據(jù)對實(shí)驗(yàn)3的分析可知，實(shí)驗(yàn)中所用透鏡的焦距為10cm；
（3）像能呈現(xiàn)在光屏上是實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，所以燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，光屏應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)．
故答案為：（1）燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心沒有放在同一高度上；（2）①倒立；等大；放大鏡；②30；③10；（3）遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評 凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，都是凸透鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)．