Question

2．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，在有方格的白纸板上装六个发光二极管做发光物体，如图甲所示．又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏：将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调节好．

（1）当发光物体在a点时，如图乙所示，在光屏上成的像如图丙所示．则光屏上的像是倒立的、等大的实像．将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到光屏上的像清晰为止．
（2）用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：便于比较像与物的大小．
（3）如图乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的距离为s₁；当发光物体在b点时，物与像之间的距离为s₂，则s₁＜s₂．（选填“＞”、“＜”或“=”）
（4）接着把发光物体放在c点，为了能观察到此时物体通过凸透镜成的像，眼睛直处于凸透镜的右 侧（选填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，要根据像在方格纸上所占格的大小来比较像与物体的大小关系．要得到像的位置，必须调节光屏使像最清晰为止．
（2）要解决此题，需要将发光二极管与烛焰比较，找出其优点．发光二极管的亮度更大，更容易观察其像．同时其形状规则，利用方格纸，更容易比较像与物的大小．
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道物体成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间；且物距增大时，像距无限靠近一倍焦距．
（4）物距小于一倍焦距，则成正立放大的虚像，像与物体同侧．

解答 解：（1）由丙和甲比较可知，凸透镜成的是倒立、等大的实像．
将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到得到清晰的像为止．
（2）这种发光体的亮度大，成的像更清晰，同时其形状规则，利用方格纸更容易比较像与物的大小．
（3）由图知：物体成的是倒立缩小的实像，那么物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间．
此时，当物距不断增大时，像距会无限的靠近一倍焦距，但永远达不到一倍焦距处，因此物体向左移动的幅度要大于像向左移动的幅度；所以，当发光物体放置在b点时，物像之间的距离会相应的增大．
（4）看到像，是因为看到了折射光线，所以直接用眼睛观察，眼睛应在凸透镜的右侧．
故答案为：（1）等大；光屏上的像清晰；（2）便于比较像与物的大小；（3）＜；（4）右．

点评 本题中所提供的实验装置较为新颖，很值得推广和借鉴．这是一个有一定创新性的装置，利用这一装置更容易比较像与物体的大小、倒正的关系．本题考查的知识都非常简单，是有关凸透镜成像的基本原理，是我们应该重点掌握的．