Question

7．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：
（1）為了便于觀察實驗現象，實驗環(huán)境應該較暗（選填“較亮”或“較暗”）一些，此實驗過程中蠟燭燃燒后逐漸變短，則光屏上燭焰的像也將逐漸向上移動．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺在光具座上，為了使蠟燭的像成在光屏中央，使蠟燭、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度．
（3）小明組按要求進行觀察和測量，并將觀測情況記錄在表中．

實驗序號	物距u/cm	像距r/cm	像的性質
1	30	15	倒立、縮小、實像
2	20	20	倒立、等大、實像
3	18	23	倒立、放大、實像
4	15		正立、放大、實像
5	6		倒立、放大、虛像

①根據表中信息，試判斷：凸透鏡的焦距是10cm；當物距u=25cm時，成倒立縮小的實像．
②根據折射現象中光路是可逆的，得出第4次實驗的像距v=30cm．
③根據第5次實驗成像規(guī)律，寫出生活中的一個應用放大鏡．
（4）在用焦距相同的凸透鏡探究成“等大實像”的實驗時，老師發(fā)現有兩個小組所測像距分別為17.5cm和22cm，與理論像距20cm相比偏差較大，若不是因為長度測量方法錯誤和測量誤差導致的，請分析出現這種情況的原因：光屏上還沒有出現清晰的像時就測出了像距．針對該問題你在實驗過程中的具體操作方法是：前后移動光屏，對比找到最清晰的像．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像時，前后光線相差越大，實驗效果越明顯，蠟燭的像越明顯；理解倒立實像的含義，在凸透鏡成實像時，物體相對于凸透鏡向下運動，則像向上運動；
（2）要解決此題，需要知道在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（3）①要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．知道當物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；
②根據光路的可逆性，由1的數據可知4的數據；
③凸透鏡成虛像時，像與物體同側；根據數據，物距小于1倍焦距的應用是放大鏡；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實驗的像距不同，是因為光屏上還沒有出現清晰的像就測像距．

解答 解：
（1）為使實驗現象更加明顯，實驗環(huán)境應該比較暗，這樣成的蠟燭的像更加清晰；由于成的實像是倒立的，所以蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像就應該越向上移動；
（2）在做實驗的過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度上，是為使燭焰的像成在光屏的中心．
（3）①由題意知，20cm=2f成等大的像，f=10cm；當物距u=25cm時，物距u＞2f．根據凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時成倒立、縮小的實像．
②折射時光路是可逆的，由第一組數據知，物距為30cm時，像距為15cm，所以當物距為15cm時，像距為30cm；
③由表格中數據知，當物距小于10cm時，成正立放大的實虛像，是放大鏡的原理；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實驗的像距不同，是因為光屏上還沒有出現清晰的像就測像距．
故答案為：（1）較暗；上；（2）同一高度上；（3）①10；縮��；②可逆；30；③放大鏡；
（4）光屏上還沒有出現清晰的像時就測出了像距；前后移動光屏，對比找到最清晰的像．

點評 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用，還涉及到了焦距的粗略測量．考查得很廣，但只要掌握基礎知識，做出合理的推理，都比較容易解答．