Question

13．如图所示为探究凸透镜成像规律的实验装置，凸透镜的焦距f=10cm．将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动．
（1）点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏，使他们的中心大致在同一高度上．
（2）蜡烛和光屏在图示所示位置时，烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像，此时，若对调光屏与蜡烛的位置，在光屏上能（选填“能”或“不能”）成一个清晰的像，原因是光路是可逆的．
（3）将蜡烛移到光具座上30～40cm刻度线之间时，要想在光屏上成一个清晰的像，光屏必须由图示位置往右（选填“左”或“右”）移，所成的像应是倒立、放大的实像．利用这个成像原理可制成投影仪．
（4）将蜡烛移到光具座40～50cm刻度线之间时，移动光屏的位置，在光屏上不能（选填“能”或“不能”）成一个清晰的像．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要知道在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
（2）u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；知道光路是可逆的；
（3）u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．

解答 解：（1）在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心；
（2）如图，物距大于像距，当u＞2f，成倒立、缩小的实像，如果保持凸透镜的位置不变，对调蜡烛和光屏的位置，根据光路是可逆的，则蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在光屏上能得到倒立、放大的实像；
（3））将蜡烛移到光具座上30～40cm刻度线之间时，蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立的、放大的实像．生活中的投影仪就是利用凸透镜的这种成像情况制成的；
（4）将蜡烛移到光具座40～50cm刻度线之间时，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能承接在光屏上．
故答案为：（1）同一高度；（2）能；光路是可逆的；（3）右；放大；投影仪；（4）不能．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，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．为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．同时还考查了凸透镜成像的规律及应用．