Question

13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，某同学实验装置如图所示．
（1）实验仪器的安装和调试，把蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏依次放置在光具座上，在透镜两侧标出焦点的位置．固定凸透镜、点然蜡烛，使烛焰的、透镜的中心和光屏的中心在同一高度．
（2）在光屏上找清晰的像．把点燃的蜡烛放在焦点以外某一位置不动，使光屏在透镜的另一侧由靠近透镜处向远处慢慢移动，看到光屏上成像后，再将光屏前后微调，其目的是找到清晰的像．
（3）寻找凸透镜成像规律，如果将凸透镜放置在图中50厘米处刻度线处不动，将点燃的蜡烛放在图中0-20厘米刻度线之间5个不同位置时，可以将光屏放置在图中刻度线的范围为60cm-70cm厘米，光屏上呈现清晰的像．由此，可以总结凸透镜成像规律当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．
（4）继续寻找凸透镜成像规律，保持凸透镜位置不变，当点然的蜡烛放在图中30-40厘米刻度线之间5个不同位置时（不包括30厘米和 40厘米位置），可以将光屏放置在70厘米刻度线的地方找到清晰的像．由此，可以总结凸透镜成像规律当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．

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；
（2）在光屏上呈现清晰的像时，此时的光屏到凸透镜的距离为像距；
（3）当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时f＜v＜2f；
（4）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时v＞2f．

解答 解：（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）把点燃的蜡烛放在焦点以外某一位置不动，使光屏在透镜的另一侧由靠近透镜处向远处慢慢移动，看到光屏上成像后，再将光屏前后微调，其目的是为了找到清晰的物体的像；
（3）将点燃的蜡烛放在图中0-20厘米刻度线之间5个不同位置，此时的物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以应将光屏放置在图中刻度线 60cm-70cm厘米之间时，光屏上才会呈现清晰的像；此时成的像是倒立、缩小的实像；
（4）保持凸透镜位置不变，当点然的蜡烛放在图中30-40厘米刻度线之间5个不同位置时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像．
故答案为：（1）同一高度；（2）找到清晰的像；（3）60cm--70cm；当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；（4）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用，难度不大，但须细心作答．