Question

19．小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示：

（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：
①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是完全相同；
②实验中，小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，这样得出的结论的做法不合理之处是实验次数少，具有偶然性．
（2）如图乙所示，小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像．则该凸透镜的焦距为10cm；
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是投影仪（选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③当蜡烛到凸透镜的距离为12cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，此时观察像的大小，与②中所成像的大小相比变大（选填：“变大”、“变小”或“不变”）；
④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像特点，小霞应从图乙中凸透镜的右（选填“左”或“右”）侧进行观察．
（3）对于平面镜成像和凸透镜成像，从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知，平面镜能成虚像，凸透镜能成实像，也能成虚像．

Answer 1

分析 （1）①实验时选择两根完全相同的蜡烛，便于比较物像大小关系．
②通过实验数据或实验现象总结实验结论时，要进行多次实验，使实验结论具有普遍性，避免偶然性．
（2）①凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像．求出凸透镜的焦距．
②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．
③凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．
④凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧．
（3）根据平面镜和凸透镜成像的性质进行判断．

解答 解：
（1）①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是完全相同，便于比较物像大小关系．
②小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，实验次数太少，实验结论具有偶然性．
（2）①凸透镜成像时，20cm=2f，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距为：f=10cm．
②凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪．
③当蜡烛到凸透镜的距离从15cm向12cm移动时，物距减小，像距增大，像变大．
④凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，眼睛在右侧透过凸透镜观察．
（3）平面镜成虚像；凸透镜能成实像，也能成虚像．
故答案为：（1）①完全相同；②实验次数少，具有偶然性；（2）①10；②投影仪；③变大；④右；（3）虚；实像，也能成虚．

点评 （1）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．
（2）凸透镜成像的三种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，在凸透镜成像中都有广泛的应用．
（3）凸透镜成像时，物距等于像距，物距等于二倍焦距都是求凸透镜焦距的方法．