Question

19．回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
探究凸透镜成像的规律：
（1）实验过程：
如图，调节光具座上的烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度．
凸透镜固定于b处，将蜡烛放在距透镜20cm的a处，调节光屏的位置，当它移到距透镜20cm的c处时，其上呈现清晰倒立、等大的实像，则此凸透镜的焦距是10cm；移动蜡烛，使其到凸透镜的距离大于20cm，就可探究照相机的成像特点．
（2）问题讨论：
图中，将凸透镜换成玻璃板，光屏换成一支相同的未点燃的蜡烛d，使它与a处蜡烛的像完全重合，这样便确定了像的位置，这里运用了等效替代法．

Answer 1

分析 （1）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．当物距等于2倍焦距时成等大的倒立的实像，求出焦距．当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像，照相机是根据这个原理制成的．
（2）控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究与其中一个因素的关系时，控制其他因素一定；等效替代法是用效果相同的另一件事来替代不好研究的事．

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．当u=20cm时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f=20cm，即f=10cm；
照相机是根据当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，所以移动蜡烛，使其到凸透镜的距离大于20cm，就可探究照相机的成像特点．
（2）取两只蜡烛，一只点燃在玻璃板前，一只不点燃，在玻璃板后，使后面的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合，后面蜡烛的位置就是前面蜡烛的像的位置，这是一种等效替代的方法．
故答案为：（1）高度；10；20；（2）完全重合；等效替代．

点评 此题考查了对凸透镜成像规律的理解，同时考查学生对凸透镜成像的逆向思维．