Question

17．某實驗小組進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗：

（1）由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是15.0cm．
（2）實驗時凸透鏡與光屏的高度已調好，但燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應調節蠟燭使燭焰向上（填“上”或“下”）移動．
（3）如圖乙所示，若在光屏的中央（光屏未在圖中畫出）得到清晰放大的實像，則燭焰可能位于透鏡左側a、b、c、d四點中的c點，此成像規律應用在投影儀上（填一種器材名稱）；若繼續將燭焰水平移至d點，無論怎么移動光屏均接收不到清晰地像，此時可發現屏上有（選填“有”或“沒有”）光斑．
（4）該小組的同學利用這個透鏡初步得到了各種成像情況時的規律，為了得到普通規律，你認為他們接下來的操作應該是換用不同焦距的凸透鏡多次實驗．

Answer 1

分析 （1）通過甲圖所示的現象，結合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距；
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上；
（3）根據f＜u＜2f時，凸透鏡成倒立放大的實像，應用是投影儀來解答此題，注意在光屏上得到的像都是倒立的；u=f，不成像，得到平行光線．
（4）在探究凸透鏡成像的規律時，為了得到普通規律，應換用不同焦距的凸透鏡多次實驗．

解答 解：（1）平行光線經過凸透鏡后會聚于一點，這一點就是焦點．焦點到光心的距離是焦距，根據圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是60.0cm-45.0cm=15.0cm．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．由于燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應調節蠟燭使燭焰向上調節，或將光屏向上調節；
（3）由屏上得到清晰放大的實像可知，此像是倒立放大的實像，此時f＜u＜2f時，由圖可知，c點正好在f和2f之間；其應用是投影儀；若繼續將燭焰水平移至d點，此時u＜f，成正立放大的虛像，虛像不能在光屏上承接，
所以無論怎么移動光屏均接收不到清晰地像，此時可發現屏上有光斑．
（4）該小組的同學利用這個透鏡初步得到了各種成像情況時的規律，為了得到普通規律，應換用不同焦距的凸透鏡多次實驗．
故答案為：（1）15.0；（2）上；（3）c；投影儀；d；有；（4）換用不同焦距的凸透鏡多次實驗．

點評 此題是探究凸透鏡成像的規律實驗，考查了焦距的測量及實驗器材的調節，掌握成像特點及物距、像距之間的關系及應用，同時自己做一些總結，更有利于對成像規律的理解和掌握．