Question

9．小磊在探究凸透鏡成像規(guī)律時，將焦距為20cm的凸透鏡A固定在光具座上35cm刻線處，將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上5cm刻線處，移動光屏，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，如圖甲所示．接著他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換為凸透鏡B并保持位置不變，移動光屏使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，如圖乙所示．

（1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時應(yīng)使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，這樣做的目的是：使像成在光屏的中央．如果實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)像在光屏上的位置太低以至于不能全部顯示在光屏上，那么，應(yīng)向上（選填“上”或“下”）調(diào)節(jié)透鏡．
（2）請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和凸透鏡成像規(guī)律判斷：凸透鏡A的焦距大于 凸透鏡B的焦距．（選填“等于”、“大于”或“小于”）
（3）圖甲所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說明幻燈機(jī)的成像特點(diǎn)．（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）

Answer 1

分析 （1）調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度上，這樣做的目的是使物體的像能夠成在光屏的中心；
根據(jù)光線過光心不改變方向，可確定透鏡的移動方向；
（2）當(dāng)物距處于f和2f之間時，成倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)物距大于2f時，成倒立、縮小的實(shí)像；
（3）凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．

解答 解：（1）當(dāng)物體通過凸透鏡成實(shí)像時，成的像要用光屏來承接，所以要調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度上，使像成在光屏的中央；
像在光屏上的位置太低，根據(jù)過光心的光線傳播方向不變，要使像成在光屏的中央位置，可以讓蠟燭向下移動，或凸透鏡向上移動，或光屏向下移動．
（2）由圖甲可知，物距u=35cm-5cm=30cm．此時成倒立、放大的實(shí)像；
所以物距在焦距和2倍焦距之間．即f_A＜30cm＜2f_A，得15cm＜f_A＜30cm．
由圖乙可知，物距仍為30cm，此時成倒立、縮小的實(shí)像．
所以物距大于2倍焦距，即30cm＞2f_B，得f_B＜15cm．
比較可知，A的焦距大于B的焦距．
（3）圖甲中凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
故答案為：（1）使像成在光屏的中央；上；（2）大于；（3）幻燈機(jī)．

點(diǎn)評 此題探究了凸透鏡成像的規(guī)律，考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．要熟記規(guī)律，特別注意成像特點(diǎn)與物距之間的關(guān)系．