Question

18、在探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）現有凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴四種器材，還需要補充的器材是

光具座（或刻度尺）

．
（2）下表是小聰的實驗記錄，在第

3

次實驗中，蠟燭到凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間；照相機是根據第

1

次實驗成像特點制成的．

實驗次數	像的情況
	正立或倒立	縮小或放大	實像或虛像
1	倒立	縮小	實像
2	倒立	等大	實像
3	倒立	放大	實像
4	倒立	放大	虛像

（3）若在第3次實驗的基礎上，保持蠟燭和光屏的位置不變，將它們之間的凸透鏡往

光屏

方向移動一定的距離，可使光屏上再出現一個明亮清晰的像．（填“蠟燭”或“光屏”）
（4）實驗需要知道凸透鏡的焦距大約是多少，如果沒有太陽光，怎樣利用白熾燈粗略地測量出焦距？說出你的辦法．
（5）某同學在做實驗時，先把燭焰放在較遠處，使物距大于2倍焦距，測出物距，然后移動凸透鏡，觀察光屏上成清晰的像時，測出像距，并記錄像的大小、正倒和虛實．請問他的操作方法正確嗎？為什么？

Answer 1

分析：（1）凸透鏡成像的規律，要探究成像特點與物距的關系，所以要用刻度尺或光具座測量物體到凸透鏡的距離，同時也要測量像距的變化．
（2）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規律． 凸透鏡成像規律：物距小于焦距成正立放大虛像．應用是放大鏡．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實像，像距大于二倍焦距．應用是幻燈機、投影儀．
物距等于二倍焦距成倒立等大實像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．應用是照相機．
成虛像時：物像同側，物距變大，像距變大，像變大．
成實像時：物像異側，物距變大，像距變小，像變小．
（3）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規律，同時要知道光路的可逆性．
（4）掌握幾種測量焦距的方法，知道平行光通過凸透鏡后會聚于一點即焦點，測出焦點到凸透鏡中心的距離就是焦距．同時可以根據當物距等于2f時成倒立、等大的實像．測出物距再除以2就是焦距．
（5）掌握實驗操作方法．在實驗過程中，凸透鏡固定不動，通過移動蠟燭的位置改變物距，同時通過移動光屏來找清晰的像．

解答：解：（1）在實驗過程中需要測量焦距、物距和像距，所以還需要用到光具座或刻度尺．
故答案為：光具座（或刻度尺）．
（2）當物距在1倍焦距和2倍焦距之間時，凸透鏡成倒立、放大的實像，所以3是蠟燭到凸透鏡的距離在1倍焦距和2倍焦距之間的情況．
當物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機根據這個原理制成，所以照相機是根據實驗1制成的．
故答案為：3；1．
（3）第三次實驗是物距處于1倍焦距和2倍焦距之間，成的是倒立、放大的實像，由i燭焰發出的光經凸透鏡后會聚到像點．根據光路的可逆性．將物距和像距對調，將在光屏上成倒立縮小的實像．若不對調物體和光屏的話，可以向光屏移動凸透鏡來完成．
故答案為：光屏．
（4）當物距等于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、等大的實像．所以我們可以讓電燈通過凸透鏡成等大的實像，測出物距即2倍焦距，從而計算出焦距的大小．
故答案為：讓電燈通過凸透鏡成等大的像，測出物距除以2就等于焦距．
（5）在實驗中，因為要測量多組數據，所以凸透鏡是固定不動的，需要移動蠟燭和光屏的位置來進行實驗．
故答案為：不正確．不能移動凸透鏡．

點評：此題是探究凸透鏡成像的實驗，要了解實驗所需的器材并掌握實驗操作方法，同時要熟練掌握凸透鏡成像的規律及其應用，能夠做到舉一反三．