Question

15．小明同學用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗，在實驗過程中保持凸透鏡的位置不變，請你根據所學知識回答下列問題：
（1）小明分別將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，并調整凸透鏡和光屏的高度．使它們的中心跟蠟燭的中心大致在同一高度．
（2）過一段時間后，小明發現燭焰在光屏上的像偏高，要使燭焰成像在光屏中心，若只能調節燭焰，應將燭焰向上（選填“上”“下”）調節．
（3）小明將蠟燭放在圖中15cm的刻度線處，左右移動光屏，直到光屏上成清晰的倒立縮小的實像，照相機就是利用這一成像原理制成的．
（4）為了觀察物距等于5cm時燭焰的成像特點，請你寫出接下來的操作步驟移動光屏，從凸透鏡的右側通過凸透鏡觀察．

Answer 1

分析 （1）在凸透鏡成像的實驗中，為使像能成在光屏的中央，實驗前應調節凸透鏡、光屏和蠟燭的高度，使凸透鏡的中心、光屏的中心、燭焰的中心大致在同一高度．
（2）燭焰在光屏上的像偏高，則要向上調節蠟燭、或向下調節凸透鏡、或向上調節光屏．
（3）求出蠟燭到凸透鏡的距離，比較物距和焦距的關系，判斷凸透鏡的成像情況和應用．根據凸透鏡成像時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
（4）要想觀察燭焰的成像特點，眼睛在光屏處透過透鏡觀察像的特點．

解答 解：（1）為使像能成在光屏的中央，實驗前應調節凸透鏡、光屏和蠟燭的高度，使三者的中心大致在同一高度．
（2）燭焰在光屏上的像偏高，因為凸透鏡成倒立的實像，所以是因為燭焰相對于凸透鏡靠下，因此為使像能成在光屏的中央，可以向上移動燭焰或向下移動凸透鏡，或向上移動光屏．
（3）蠟燭位于15cm刻度線處，物距u=50cm-15cm=35cm，凸透鏡的焦距為10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．
（4）蠟燭在凸透鏡的5cm處時，u＜f，在透鏡的一倍焦距以內，在蠟燭同側成的是正立放大的虛像，要想觀察燭焰的成像特點，需移去光屏，從凸透鏡的右側通過凸透鏡觀察．
故答案為：（1）同一高度；（2）上；（3）縮小；照相機；（4）移動光屏，從凸透鏡的右側通過凸透鏡觀察．

點評 此題主要考查了凸透鏡成像的規律及應用，首先要掌握凸透鏡成像規律的內容，搞清成像特點和物距、像距之間的關系．同時要掌握實驗前的準備工作，為使像能成在光屏的中央，應調節光屏、凸透鏡、燭焰的高度，使它們的中心大致在同一高度．