Question

9．小磊在探究凸透镜成像规律时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示．接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示．

（1）在进行实验时应使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是：使像成在光屏的中央．如果实验时发现像在光屏上的位置太低以至于不能全部显示在光屏上，那么，应向上（选填“上”或“下”）调节透镜．
（2）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距大于 凸透镜B的焦距．（选填“等于”、“大于”或“小于”）
（3）图甲所示的实验现象可以说明幻灯机的成像特点．（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）

Answer 1

分析 （1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心；
根据光线过光心不改变方向，可确定透镜的移动方向；
（2）当物距处于f和2f之间时，成倒立、放大的实像；当物距大于2f时，成倒立、缩小的实像；
（3）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．

解答 解：（1）当物体通过凸透镜成实像时，成的像要用光屏来承接，所以要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，使像成在光屏的中央；
像在光屏上的位置太低，根据过光心的光线传播方向不变，要使像成在光屏的中央位置，可以让蜡烛向下移动，或凸透镜向上移动，或光屏向下移动．
（2）由图甲可知，物距u=35cm-5cm=30cm．此时成倒立、放大的实像；
所以物距在焦距和2倍焦距之间．即f_A＜30cm＜2f_A，得15cm＜f_A＜30cm．
由图乙可知，物距仍为30cm，此时成倒立、缩小的实像．
所以物距大于2倍焦距，即30cm＞2f_B，得f_B＜15cm．
比较可知，A的焦距大于B的焦距．
（3）图甲中凸透镜成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
故答案为：（1）使像成在光屏的中央；上；（2）大于；（3）幻灯机．

点评 此题探究了凸透镜成像的规律，考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系．