Question

20．在探究凸透镜成像规律实验中，所用实验器材有：光具座、凸透镜、光屏和蜡烛等．
（1）实验时，在水平放置的光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛后，应调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一水平高度；
（2）某次实验中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一个等大淸晰的像，则该凸透镜的焦距是10.0cm：若此时保持透镜不动，将烛焰向靠近透镜的方向移动5cm，则应将光屏向远离（填“靠近”或“远离”）透镜的方向移到某一适当位置，才能得到一个清晰的像，此时光屏上所成的像是倒立、放大的实像．照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像情况一致的是投影仪．
（3）实验中各小组所使用的凸透镜焦距相同，对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报的数据中发现，物距为15.0cm时，有3个小组所测的像距分别为29.00cm、30.00cm和31.00cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，则你认为出现这种情况的操作原因是光屏上没有成最清晰的像时就进行测量．

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央位置．
（2）u=2f，成倒立、等大的实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，物距减小，像距增大，像变大；
（3）若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，就是光屏上没有成最清晰的像时就进行测量的结果．

解答 解：（1）探究凸透镜成像的实验时，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
（2）将蜡烛放在光具座上20cm处，移动光屏，直到呈现出最清晰的像．因为f=10cm，当u=v=2f=20cm时，成倒立、等大的实像；
保持透镜不动，将烛焰向靠近透镜的方向移动5cm，物距减小，像距增大，像变大，则应将光屏向远离透镜的方向移到某一适当位置，才能得到一个清晰的像，u=15cm，f＜u＜2f，此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像；
（3）u=15cm，f＜u＜2f，此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像，v＞2f，v＞20cm，3个小组所测的像距分别为29.00cm、30.00cm和31.00cm，都符合题意，又因为他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，则出现这种情况的操作原因是光屏上没有成最清晰的像时就进行测量．
故答案为：（1）同一水平高度；（2）10.0；远离；倒立；放大；投影仪；（3）光屏上没有成最清晰的像时就进行测量．

点评 本题考查探究凸透镜成像规律的实验，考查了器材安装、实验操作、凸透镜成像的三种情况，是中考探究实验考查的热点，需要同学们重点掌握．