Question

12．在光具座上用焦距為10cm的凸透鏡來探究成像規(guī)律．
（1）如圖所示，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央．
（2）當光屏、凸透鏡位于圖中刻度對應的位置時，只調(diào)節(jié)蠟燭可得到一個清晰的倒立等大（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實像．
（3）在（2）的基礎上得到清晰像時，某同學把自己的近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊不清，她應當向右移動光屏，可再次得到清晰的像．
（4）在此實驗的基礎上，如果想探究凸透鏡所成的實像的左右是否也是顛倒的你的方法是輕輕吹動蠟燭，看燭焰擺動的方向和它的像擺動的方向．

Answer 1

分析 （1）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(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，目的是使像成在光屏的中央；
（2）根據(jù)圖象中像距等于2f，由此根據(jù)凸透鏡成像原理分析；
（3）首先明確近視鏡是凹透鏡，然后在明確凹透鏡光學性質(zhì)的基礎上，即可確定放上凹透鏡后像的位置的變化，然后調(diào)整光屏的移動方向；
（4）要知道凸透鏡成倒立的實像，像與物不僅左右相反，而且上下相反．在利用燭焰進行驗證時，上下相反可以直接看出．左右相反可以通過使火焰左右不同或發(fā)生變化來進行驗證．

解答 解：（1）如圖所示，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）由圖可知v=70cm-50cm=20cm=2f，當光屏、凸透鏡位于圖中刻度對應的位置時，只調(diào)節(jié)蠟燭可得到一個清晰的像時，此時u=v=2f，所以此時所成的像是倒立、等大的實像；
（3）近視眼鏡是凹透鏡，它對光線有發(fā)散作用，所以在蠟燭和凸透鏡之間放上凹透鏡后，蠟燭在凸透鏡后面成的像將遠離凸透鏡，為了使像再成在光屏上，所以要將光屏向右移動；
（4）我們可以通過改變燭焰的形狀，使其左右明顯不對稱．所以可以用嘴輕輕地向左側(cè)或右側(cè)吹氣，觀察像的擺動情況，故方法是輕輕吹動蠟燭，看燭焰擺動的方向和它的像擺動的方向．
故答案為：（1）使像成在光屏的中央；（2）等大；（3）右；（4）輕輕吹動蠟燭，看燭焰擺動的方向和它的像擺動的方向．

點評 此題考查了凸透鏡成像對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調(diào)整工作．同時還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用，需熟練掌握成像特點與物距、像距的關系．