Question

13．如圖所示為探究凸透鏡成像規律的實驗裝置，凸透鏡的焦距f=10cm．將蠟燭、凸透鏡和光屏安裝在光具座上，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動．
（1）點燃蠟燭，調節燭焰、凸透鏡和光屏，使他們的中心大致在同一高度上．
（2）蠟燭和光屏在圖示所示位置時，燭焰在光屏上恰好能成一個清晰的像，此時，若對調光屏與蠟燭的位置，在光屏上能（選填“能”或“不能”）成一個清晰的像，原因是光路是可逆的．
（3）將蠟燭移到光具座上30～40cm刻度線之間時，要想在光屏上成一個清晰的像，光屏必須由圖示位置往右（選填“左”或“右”）移，所成的像應是倒立、放大的實像．利用這個成像原理可制成投影儀．
（4）將蠟燭移到光具座40～50cm刻度線之間時，移動光屏的位置，在光屏上不能（選填“能”或“不能”）成一個清晰的像．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要知道在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（2）u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于投影儀；知道光路是可逆的；
（3）u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．

解答 解：（1）在做實驗的過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使燭焰的像成在光屏的中心；
（2）如圖，物距大于像距，當u＞2f，成倒立、縮小的實像，如果保持凸透鏡的位置不變，對調蠟燭和光屏的位置，根據光路是可逆的，則蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，在光屏上能得到倒立、放大的實像；
（3））將蠟燭移到光具座上30～40cm刻度線之間時，蠟燭與凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間時，在凸透鏡的另一側移動光屏，會在光屏上得到一個倒立的、放大的實像．生活中的投影儀就是利用凸透鏡的這種成像情況制成的；
（4）將蠟燭移到光具座40～50cm刻度線之間時，u＜f，成正立、放大的虛像，虛像不能承接在光屏上．
故答案為：（1）同一高度；（2）能；光路是可逆的；（3）右；放大；投影儀；（4）不能．

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．