Question

9．在光学复习课上，同学们再次探究“平面镜成像的特点”与“凸透镜成像的规律”的实验，（已知凸透镜的焦距：f=5cm）请回答下列问题．

（1）回顾实验过程，如图甲是小红看到平面镜中自己的像；如图乙是小明透过凸透镜所看到的像，他们所看到的像的特点有什么异同？（各写一条）
（2）实验中由于蜡烛燃烧变短，丁图实验中使烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向下调（选填“上”或“下”）．调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴下方（选填“主光轴的上方”、“主光轴的下方”或“主光轴上”）．
（3）如图丙和丁，实验中所用的是完全相同的蜡烛，丙图中蜡烛距玻璃板的距离为5cm，丁图中蜡烛距凸透镜的距离为10cm．实验操作正确．则两个实验中所成像的大小关系如何？并简述理由．

Answer 1

分析 （1）根据平面镜成像特点：平面镜所成的像是虚像；②像与物体的大小相同；③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等；④像与物体关于平面镜对称来解答此题．
（2）蜡烛燃烧，烛焰向下移动，光屏位置不变，要使像成在光屏中央位置，根据光线过光心不改变方向，凸透镜中心在烛焰中心和光屏中心连接上，可以判断凸透镜的移动方向，同时也可以判断烛焰中心在主光轴的方位．
（3）根据平面镜、凸透镜成像的情况和应用进行判断：

解答 解：（1）图甲是小红看到平面镜中自己的像，是正立等大的虚像．图乙是小明透过凸透镜所看到的像正立放大的虚像；二者的成像原理不同，平面镜成像是光的反射，凸透镜成像是光的折射；
（2）由于蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像向光屏的上方移动，要使像成在光屏的中央位置，凸透镜向下移动．由于凸透镜中心在烛焰中心和光屏中心连接上，所以调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴的下方．如图．

（3）丙图中平面镜成等大的虚像；
丁图中u=10cm，f=5cm，u=2f，凸透镜成等大的像，由于两个蜡烛相同，所以像等大．
故答案为：
（1）相同点：①都是虚像；②都是正立的；
不同点：①成像原理不同，甲图是光的反射定律，乙图是光的折射规律；②成像大小不同，甲图是等大的，乙图是放大的；
（2）下；主光轴下方；
（3）像的大小相同；丙图中平面镜成等大的像，丁图中u=10cm，f=5cm，u=2f，凸透镜成等大的像，由于两个蜡烛相同，所以像等大．

点评 该题考查学生动手操作实验的能力并会根据对实验现象的分析得出正确的结论．此类题目在近几年中考中频繁出现，备受出题人青睐，其实解答此类题目往往有规律可循，牢记并紧扣平面镜成像特点可比较容易的进行解答．