Question

15．【實驗名稱】探究凸透鏡成像規(guī)律
【設(shè)計實驗與進行實驗】
（1）實驗器材：刻度尺、蠟燭、凸透鏡、光屏；
（2）如圖所示，從左到右分別放置蠟燭、凸透鏡和光屏；
（3）調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，為了能使像清晰地成在光屏中央位置；
（4）正確調(diào)整后，不斷改變蠟燭與凸透鏡間的距離，并移動光屏進行實驗，所獲數(shù)據(jù)如表：

實驗序號	物體到凸透鏡的距離/cm	光屏上的像到凸透鏡的距離/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15	30
5	10	光屏上沒有像
6	8	光屏上沒有像

【分析與論證】
（1）當(dāng)凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，即實際操作時，凸透鏡位置不變，蠟燭與光屏向相同（相同/不同）方向移動．
（2）如圖所示，光屏上看到的是倒立、放大的實像，人們利用這個原理制成了投影儀（或幻燈機）；一段時間后蠟燭變短，光屏上的像將上移，此時需將光屏向上（向上/向下）移動．
（3）觀察火焰經(jīng)凸透鏡所成正立、放大的虛像，人眼應(yīng)透過凸透鏡向左觀察（填“左”或“右”）．
（4）在整理器材時，某同學(xué)偶然在凸透鏡上看到了身后景物正立、縮小的像，它的成像原因是光的反射（填“直線傳播”、“反射”或“折射”）．

Answer 1

分析 ①為使像能完整成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上；
②凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小；
③凸透鏡成實像時，物體位于二倍焦距處，像成在二倍焦距位置，成倒立等大的實像；若物距大于像距，則物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實像；若物距小于像距，則物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的實像；
根據(jù)光線過光心不改變方向判斷光屏的移動情況．
④物體位于凸透鏡一倍焦距內(nèi)，成正立、放大的虛像，像物位于凸透鏡的同側(cè)；
⑤凸面鏡成倒立、縮小的虛像，是根據(jù)光的反射原理成像的．

解答 解：【設(shè)計實驗與進行實驗】
（3）實驗中，為了能使像清晰地成在光屏的中央位置，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上；
【分析與論證】
（1）當(dāng)凸透鏡成實像時，有凸透鏡成像規(guī)律可知，物距增大，像距減小；實際操作時，若凸透鏡位置不變，蠟燭與光屏向相同的方向移動；
（2）觀察圖可知，物距小于像距，則滿足條件物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，光屏上看到的是倒立、放大的實像，利用此原理制成了投影機（或幻燈機）；
實驗一段時間后蠟燭變短了，根據(jù)光線過光心不改變方向，蠟燭的像會向上移動，所以要使?fàn)T焰像仍然成在光屏的中心，應(yīng)將光屏向上移動．
（3）觀察火焰經(jīng)凸透鏡所成正立、放大的虛像，則蠟燭與物體位于凸透鏡的同側(cè)，因此人眼應(yīng)透過凸透鏡向左觀察．
（4）從凸透鏡上看到了身后景物正立、縮小的像，此時她所持的凸透鏡鏡面當(dāng)成了反射面，即當(dāng)做了凸面鏡，此時成的是正立縮小的虛像，是根據(jù)光的反射來成像的．
故答案為：
【設(shè)計實驗與進行實驗】
（3）同一高度；光屏中央；
【分析與論證】（1）減小；相同；
（2）放大；投影儀（或幻燈機）；向上；
（3）左；
（4）反射．

點評 此題是“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，考查了成像特點及其應(yīng)用；①凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用，在凸透鏡成像習(xí)題中經(jīng)常用到，要熟練掌握；②利用光線過光心不改變方向判斷像的移動情況是常用的一種方法．