Question

【題目】某同學(xué)利用圖示裝置來研究凸透鏡成像。

(1)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上,為了使?fàn)T焰的像在光屏中央,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在___________。

(2)按要求進(jìn)行觀察和測(cè)量,并將觀測(cè)情況記錄在下表中。

①根據(jù)上表信息,試判斷: 透鏡焦距f=___ cm,當(dāng)物距u=25 cm時(shí),成倒立、_____的實(shí)像,蠟燭燃燒一段時(shí)間后,燭焰的像將位于光屏中心的______(選填“上”或“下”)方。

②根據(jù)折射現(xiàn)象中光路是________的,得出第4次實(shí)驗(yàn)的像距v=____cm。

③第5次實(shí)驗(yàn),要觀察到正立、放大的虛像,眼睛應(yīng)與蠟燭在凸透鏡的_____(選填“同”或“異”)側(cè)。

④通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出,________倍焦距處是放大與縮小實(shí)像的分界點(diǎn)。

Answer 1

【答案】 同一高度 10 縮小 上 可逆 30 異 2

【解析】分析：（1）要解決此題，需要知道在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．

（2）①要解決此題，首先要知道凸透鏡的焦距，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．知道當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像；

②根據(jù)光路的可逆性，由1的數(shù)據(jù)可知4的數(shù)據(jù)；

③凸透鏡成虛像時(shí)，像與物體同側(cè)；

④根據(jù)數(shù)據(jù)，成等大像的位置應(yīng)該時(shí)放大和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)．

解答：（1）在做實(shí)驗(yàn)的過程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度上，是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心．

（2）①由題意知，u=20cm時(shí)，v=20cm，所以f=10cm；當(dāng)物距u=25cm時(shí)，物距u＞2f．根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像．蠟燭燃燒一段時(shí)間后，由于通過光心的光線方向不改變，則燭焰的像將向上移動(dòng)，即燭焰的像將位于光屏中心的上方；

②折射時(shí)光路是可逆的，由第一組數(shù)據(jù)知，物距為30cm時(shí)，像距為15cm，所以當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為30cm；

③虛像與蠟燭在凸透鏡的同側(cè)，所以要觀察虛像，眼睛應(yīng)與蠟燭在凸透鏡的異側(cè)進(jìn)行觀察；

④由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)物距等于20cm時(shí)，成等大的實(shí)像；物距大于20cm時(shí)，成縮小的實(shí)像；物距小于20cm時(shí)，成放大的實(shí)像；由此可知，20cm=2f處是成放大和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)．

故答案為：(1). 同一高度 (2). 10 (3). 縮小 (4). 上 (5). 可逆 (6). 30 (7). 異 (8). 2