Question

3．如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验装置示意图．

（1）实验所需要的器材除了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏以外，还必须要的器材是刻度尺．让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，由此可以测出凸透镜的焦距．
（2）实验前，要使烛焰、凸透镜和光屏的中心位于同一水平高度，这样做的目的是为了使烛焰的像落在光屏的中央．
（3）当物距小于焦距时，左右移动光屏均接收不到像，接着应该C
A．向上移动光屏去接收                          B．向下移动光屏去接收
C．取走光屏，直接通过凸透镜观察                D．将光屏放到凸透镜左侧去接收
（4）当蜡烛、凸透镜和光屏按如题图所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像．则像的大小和物体比较是放大的．（填“放大”或“缩小”或“等大”），它的原理在实际中的应用是投影仪．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像规律的实验，需要探究凸透镜的成像的大小、倒立或正立、虚实，这个需要呈接到光屏上，和物体进行比较得出，需要有蜡烛--作为物体、光屏--呈接像、凸透镜、点燃的蜡烛．本题实验还要测量物距和像距，需要刻度尺．
根据凸透镜的焦点定义知，这个最小最亮的点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．
（2）在探究凸透镜成像的规律中，为了使像能够成在光屏上，就要调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
（3）当物距小于凸透镜的焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧．
（4）根据凸透镜成像规律中物距与像距的关系，可确定像的性质．

解答 解：
（1）探究凸透镜成像规律的实验时，需要测量物距和像距，还要用到刻度尺．
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的点，这个点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离即为凸透镜的焦距，由此可以测出凸透镜的焦距．
（2）实验前，调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一水平高度，目的是为了使物体通过凸透镜成的像能够成在光屏上，使烛焰的像落在光屏的中央，便于观察．
（3）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，光屏上接收不到像，要观察凸透镜所成的虚像，应取走光屏通过凸透镜观察，故选C．
（4）由图可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，此时2f＞u＞f，v＞2f，凸透镜成倒立、放大的实像；它的原理在实际中的应用是投影仪．
故答案为：（1）刻度尺；焦距；（2）同一水平高度；使烛焰的像落在光屏的中央；（3）C；（4）放大； 投影仪．

点评 此题的难点在第（4）小题上，要确定是放大的像还是缩小的像，一般是利用物距与焦距的关系来确定，但此题中没有告诉物距与焦距的关系，而只是告诉了一个图，如何从图中挖掘出有用的信息：像距大于物距是解决此题的关键．