Question

5．如圖所示：甲、乙分別是“探究平面鏡成像特點”和“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置．

（1）在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，為便于觀察，該實驗最好在較黑暗（較明亮/較黑暗）環(huán)境中進行；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到蠟燭B，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題．
（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，保持凸透鏡位置不動，將蠟燭從遠處逐漸向凸透鏡的焦點靠近時，要想在光屏上得到清晰的燭焰的像，光屏應(yīng)向遠離．（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡方向移動．
（3）當(dāng)蠟燭移到圖乙所示位置時，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，請你指出甲、乙兩圖中平面鏡成像與凸透鏡成像的一個不同點平面鏡成虛像，凸透鏡成實像．
（4）另一個同學(xué)在利用凸透鏡做實驗時發(fā)現(xiàn)無論怎樣光屏，光屏上都無法得到像，請寫出一個可能的原因：物體放在一倍焦距以內(nèi)．
（5）若在乙圖中光具座上進行實驗時，手邊有焦距為48cm、15cm、4cm的三個凸透鏡，你認為選用焦距為15cm的凸透鏡進行實驗最為恰當(dāng)．

Answer 1

分析 （1）進行平面鏡成像實驗時，物體和環(huán)境的對比度越大，物體越亮，物體在平面鏡中成像越清晰．
探究平面鏡成像實驗中，要用透明的玻璃板代替平面鏡，雖然成像不太清晰，但是在物體一側(cè)能看到物體的像，同時還能看到代替物體的另一個物體，便于確定像的位置，便于比較物像大小關(guān)系．
（2）凸透鏡成像實驗中，當(dāng)物距離變大時，像距變小，像的大小也變�。划�(dāng)物距變小時，像距變大，像的大小也變大．
（3）平面鏡成像特點：物體在平面鏡中成虛像，物像大小相等，物像連線與鏡面垂直，物像到平面鏡的距離相等．
凸透鏡成像特點：u＞2f，成倒立、縮小的實像；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像；u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）在光屏上得不到清晰像的可能有多種：物體是否成像；若成像，是否成的是實像；即使成的是實像，三者的中心是否在同一高度．從以上幾個方面考慮去解決此題．
（5）選用凸透鏡的依據(jù)是光具座的標尺刻度范圍，若透鏡的焦距過大，則有可能出現(xiàn)光具座的端點與凸透鏡之間的距離滿足不了物距或者像距大于二倍焦距這個要求，導(dǎo)致不易觀察物體在凸透鏡中的各種物距下的成像情況．
若焦距過小，則會出現(xiàn)研究物體在一倍焦距與二倍焦距之間的成像情況時，改變物體位置，容易超過其范圍：超過二倍焦距，或低于一倍焦距．

解答 解：（1）點燃的蠟燭是成像物體，比較亮，環(huán)境越黑暗，蠟燭和環(huán)境的對比度越大，蠟燭成像越清晰．
采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到蠟燭A像的同時，也能觀察到代替蠟燭A的蠟燭B，當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像完全重合時，便于確定像的位置，便于比較物像大小關(guān)系．
（2）根據(jù)凸透鏡成實像時的變化規(guī)律，物距變近，像距變遠，要得到清晰的像應(yīng)將光屏遠離凸透鏡，此時像的大小變大；
（3）甲圖，平面鏡成正立、等大的虛像；乙圖，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的實像．
（4）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．
（5）因為實驗室的光具座的長度約為1m，選擇15cm的凸透鏡進行實驗才能方便觀察物距大于2倍焦距，大于1倍焦距小于2倍焦距，小于焦距時的各種成像的規(guī)律．
故答案為：（1）較黑暗；B蠟燭；（2）遠離；（3）平面鏡成虛像，凸透鏡成實像；（4）物體放在一倍焦距以內(nèi)；（5）15．

點評 把所學(xué)知識進行對比記憶是學(xué)習(xí)的一種好方法．
①平面鏡直立放置時，成像是正立的，平面鏡水平放置時，所成的像是倒立的，注意區(qū)分；
②凸透鏡成實像時如果物距變小，那么像距變大，像的大小也變大，凸透鏡成虛像時，如果物距變小，那么像距變小，像的大小也變�。�