Question

5．回顧實驗和探究（將下列實驗中的空缺部分填寫完整）：
（1）探究平面鏡成像的特點：

步驟	①把一只點燃的蠟燭A放在玻璃板前面，拿另一只沒有點燃的等大的蠟燭B在玻璃板后面移動，直到看上去與蠟燭A所成的像與B蠟燭重合，這里運用了物理學(xué)的等效替代法． ②移動蠟燭A到不同的位置，重復(fù)多次實驗．
結(jié)論	平面鏡所成的像與物體大小相同．

（2）探究凸透鏡成像的規(guī)律：

步驟	①如圖所示，測得的凸透鏡的焦距是10cm． ②將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放置在水平桌面的光具座上，并調(diào)整它們的高度，使?fàn)T焰的中心與凸透鏡中心和光屏中心大致在同一高度上． ③把蠟燭分別放在大于、等于和小于2倍焦距及1倍焦距等不同位置處，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，的形使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，觀察像的大小和倒正．
分析	實驗中，若將點燃的蠟燭先后放在圖中的a、b、c、d、e各店，則在a、b、c、d點（填寫所有點）能在光屏上尋找到清晰的像，其中a點成像最小；在e點在光屏上尋找不到像，這時就撤去光屏，從光屏一側(cè)向透鏡方向像的特點．

Answer 1

分析 （1）在做平面鏡成像的實驗中，先放一支點燃的蠟燭，在這對蠟燭的同側(cè)觀察另一側(cè)的蠟燭，直到另一側(cè)的蠟燭與觀察者一側(cè)的蠟燭完全重合時，停止移動，記下蠟燭的位置，即得到相應(yīng)的蠟燭的位置，這是在探究平面鏡成像實驗中確定虛像位置的方法．在實驗中，用蠟燭B來替代蠟燭A的像，是用到了等效替代法；
（2）根據(jù)焦點和焦距的定義進行判斷．探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
根據(jù)凸透鏡成像的幾種情況進行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像．應(yīng)用于照相機；
u=2f，成倒立、等大的實像，v=2f，一般用來求凸透鏡的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．應(yīng)用于投影儀；
u=f，不成像，可以得到平行光．
u＜f，成正立、放大的虛像．此時物像同側(cè)．

解答 解：（1）探究平面鏡成像時，當(dāng)拿一支大小和點燃蠟燭相同的蠟燭跟像完全重合，說明像和未點燃的蠟燭完全相同，未點燃的蠟燭和點燃的蠟燭相同，這種實驗方法叫等效代替法．像和未點燃的蠟燭完全相同，說明平面鏡所成的像和物體大小相等；
（2）如圖，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是40cm-30cm=10cm；
凸透鏡、蠟燭、光屏放在一條直線上，點燃蠟燭調(diào)整燭焰和光屏，使它們的中心位于凸透鏡主光軸上，三者的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
讀圖可知，將蠟燭放在a、b點時，u＞2f，都能成倒立、縮小的實像；
凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，故a點距離透鏡最遠，則成的像最小；
把蠟燭放在d點時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
將蠟燭放在c點時，u=2f，成倒立、等大的實像．
實像可以在光屏上承接，故在 a、b、c、d點能在光屏上尋找到清晰的像；
將蠟燭放在e點，u＜f，成正立、放大的虛像，故光屏上得不到像，此時物像同側(cè)，可以從光屏一側(cè)向透鏡方向觀察到一個正立放大的虛像．
故答案為：（1）①與B蠟燭重合；等效替代；②相同；
（2）①10；②同一高度；a、b、c、d；a；e．

點評 本題是一道實驗探究題，要注意觀察實驗現(xiàn)象，同時注意不同實驗應(yīng)用的探究方法；這道題對能力要求比較強，有一定的難度，在學(xué)習(xí)過程中要善于總結(jié)，尋找規(guī)律．