Question

在探究凸透鏡成像規律的實驗中．

（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏安裝在光具座上如圖甲所示，要使燭焰的像能成在光屏的中央，應將

 

（蠟燭/凸透鏡/光屏）

 

（向上/向下）調整；隨著蠟燭越燒越短，燭焰的像

 

（ 向上/向下）移動；將蠟燭向左移動，保持透鏡的位置不變，應將屏

 

（向左/向右）移動才能得到清晰的像，移動過程中像

 

（ 變大/變小/不變）；實驗過程中有一只小蟲飛來并附著在透鏡上如圖乙所示，則燭焰的像的形狀將

 

（ 變小/變大/不變）；
（2）用9個紅色的發光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源，又用同樣的白色方格板做光屏，裝置如丙圖所示．以下對該實驗裝置的評價，錯誤的是

 

A．與燭焰相比，實驗使用的光源不會晃動，光屏上所成的像比較穩定
B．光源鑲嵌在白色方格板上，用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小
C．透鏡置于光具座標尺中央的零刻度線上，可直接測出物距和像距
D．若凸透鏡的焦距未知，則利用此實驗裝置不能測量凸透鏡的焦距
（3）某次成像情況如圖丙所示，此時像一定是倒立的、

 

（放大/縮小）的實像，此透鏡的焦距

 

（＜/＞/=）15cm，圖丙可以說明

 

（幻燈機/放大鏡/照相機）的工作原理．

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，燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
物距大于f時，凸透鏡成倒立的實像，像和物體運動方向相反；且遵循物近像遠像變大的特點；
當將凸透鏡的部分遮住后，凸透鏡的其它地方仍能夠折射光線成物體完整的像；
（2）在凸透鏡成像實驗中，燭焰的形狀會受風的影響，并且燭焰和像的大小關系不容易確定；實驗中用發光二極管做光源，這樣成的像比較穩定，并便于比較像與物體的大��；
像和物到凸透鏡的距離分別為像距和物距，若將凸透鏡放在0刻線處，可以從光具座直接讀出像距和物距的大�。�
測量焦距的方法：根據焦距的定義，讓平行光照射凸透鏡，會聚到焦點，由焦點到凸透鏡的距離就是焦距；
根據物距等于2f時成等大的實像，當實像和物相等時，此時像距、物距都等于2倍焦距；
（3）當物距大于2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像，照相機是根據這個原理制成的．

解答：解：（1）要使燭焰的像能成在光屏的中央，應將凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，由圖知，燭焰的位置偏高，需將蠟燭向下調節；
當蠟燭變短時，蠟燭向下移動，則像向上移動；
將蠟燭向左移動，物距變大，此時像距應變小，成的像也變小，所以應將光屏向左移動；
小蟲附著在透鏡上，透鏡的其它地方仍能夠折射光線而成像，所以能夠成燭焰完整的像；
（2）A、發光二極管作為光源與燭焰相比，像更穩定，所以A正確，不符合題意；
B、用同樣的白色方格板做光屏，便于比較像與物的大小，B說法正確，不符合題意；
C、零刻度線刻在光具座標尺的中央，這樣可以直接從光具座讀出測出物距和像距，C說法正確，不符合題意；
D、若凸透鏡的焦距未知，可調節物距及像距，當成等大的實像時，物距便等于2倍焦距，這樣可以測出凸透鏡的焦距，所以D說法錯誤，符合題意．
（3）由圖知，像距小于物距，所以此時成倒立縮小的實像，40cm＞2f，f＜20cm，照相機是根據這個原理制成的；
f＜15cm＜2f，所以可得15cm＜f＜20cm．
故答案為：（1）蠟燭；向下；向左；變小；不變；（2）D；（3）＞；照相機．

點評：此題是探究凸透鏡成像實驗，要解決有關凸透鏡成像的問題，首先要掌握凸透鏡成像特點與物距、像距的關系，并自己進行總結一些規律性的知識，例如通過像距和物距的大小關系來判斷像和物體的大小關系，根據物近像遠像變大的特點來判斷像的變化及像距的變化等．用發光二極管來代替蠟燭實驗，更具有優越性．