Question

18．在探究凸透鏡成像規(guī)律時，小明用9個紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源，又用同樣的白色方格板做成光屏，實(shí)驗使用的凸透鏡焦距為10cm，實(shí)驗裝置如圖所示．結(jié)合自己所做的實(shí)驗，完成下列填空：
（1）實(shí)驗時，首先應(yīng)調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，小明將光源“F”放置在40cm的刻度處，移動光屏可以在光屏上看到倒立、縮小實(shí)像．
（3）在光源“F”從圖中40cm位置移至20cm位置處的過程中，在20-10區(qū)間，向右方向移動光屏，可以在光屏上看到像．此過程，在光屏上看到的像的大小的變化情況是逐漸變大．
（4）將光源“F”放在15cm位置處，在光屏上所看到的像是倒立、放大的實(shí)像．此時的成像特點(diǎn)能夠應(yīng)用在幻燈機(jī)光學(xué)儀器上（填光學(xué)儀器的名稱）．

Answer 1

分析 （2）（4）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．
①物距小于焦距成正立放大虛像．應(yīng)用是放大鏡．
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距．應(yīng)用是投影儀或幻燈機(jī)．
③物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，像距等于二倍焦距．
④物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．應(yīng)用是照相機(jī)．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律的“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”即可判斷．

解答 解：（2）由于凸透鏡的焦距是10cm，若小明將光源移至40cm時，即物距大于2倍焦距，在光屏的另一側(cè)成一個倒立縮小的實(shí)像；
（3）在光源“F”從圖中40cm位置移至20cm位置處的過程中，物距大于2倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故應(yīng)在20-10區(qū)間，實(shí)驗中，光屏上已成清晰的、縮小的像，此時物距減小，像距應(yīng)增大，所以光屏向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動時，所成的像逐漸變大；
（4）將光源“F”放在15cm位置處，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距．應(yīng)用是投影儀或幻燈機(jī)．
故答案為：（2）倒立、縮小   （3）20-10    逐漸變大    （4）幻燈機(jī)（或投影儀）．

點(diǎn)評 關(guān)于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④具體的應(yīng)用．
一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容．并能對實(shí)驗中經(jīng)常遇到的問題進(jìn)行分析，找出原因．