Question

9．如图1所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置．
（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上．
（2）如上图，烛焰恰好在光屏上成倒立、等大、清晰的像，则该凸透镜的焦距是10cm．
（3）若保持凸透镜位置不动，把蜡烛从此位置处向左侧移动8cm，要想在光屏上找到清晰的像，光屏应向左（选填“左”或“右”）侧移动，照相机就是利用了这一成像规律．

（4）若保持烛焰位置不动，把凸透镜从距烛焰一倍焦距处向烛焰移动2cm，可以从光屏一侧（选填“光屏一侧”或“烛焰一侧”）通过凸透镜观察到烛焰正立、放大（选填“放大”或“缩小”或“等大”）的虚像，放大镜就是利用了这一成像规律．
（5）蜡烛燃烧一段时间后，会发现烛焰的像移到了光屏的上（选填“上”或“下”）方．要想使像重新回到光屏的中心，应将凸透镜向下（选填“上”或“下”）方移动．
（6）根据凸透镜的成像规律，放映幻灯片时，想使银幕上出现放大的“F”字母，那么幻灯片的正确放法应选择图2中的D．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）根据u=2f，成倒立、等大的实像的特点进行分析；
（3）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像的原理进行分析，照相机根据这个原理制成；
（4）当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现．
（5）烛焰在光屏上的像偏高，若要使烛焰成像在光屏的中心，应将蜡烛向上调，这样像会向下移动．
（6）根据凸透镜的成像规律，物体放在焦点之外，在凸透镜的另一侧成倒立的实像的特点分析．

解答 解：（1）蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一直线上；
（2）当呈等大、倒立的实像时，物距等于二倍焦距，如图所示，物距为20cm，所以2f=20cm，则f=10cm；
（3）保持凸透镜的位置不动，把蜡烛移到标尺上8cm处，则物距u=20cm+8cm=28cm，此时u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f．因此要想使光屏上再次出现一个清晰的像，应向左移动光屏，照相机利用了此原理．
（4）若保持烛焰位置不动，把凸透镜从距烛焰一倍焦距处向烛焰移动2cm时，物距在焦点之内，会在凸透镜同侧成正立放大的虚像，放大镜正是利用了这一原理；
（5）蜡烛燃烧一段时间后，烛焰中心的高度降低，烛焰在光屏上的像向上移动，在光屏的上方．要想使像重新回到光屏的中心，应将凸透镜向下方移动．
（6）幻灯机是利用凸透镜成像的原理制成的，当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，物体成倒立放大的实像．
此时的倒立不仅包括上下颠倒，也包括左右颠倒．由此可知为了使像呈现F字样，因此要按照D选择项的方法去放置幻灯片．
综上分析故选B．
故答案为：（1）同一高度；（2）10；（3）左； 照相机；（4）光屏一侧； 放大；放大镜；（5）上；下；（6）B．

点评 本题考查的是物距的大小与成像性质的关联．只要熟练掌握凸透镜成像规律，明确凸透镜成像中倒立的包括：上下倒、左右倒两方面的含义是解决此题的关键．