Question

15．小丽用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．实验过程中保持凸透镜的位置不变，请回答下列问题．

（1）实验前应首先调节烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏中心，在同一高度．
（2）改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（3）在实验（2）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰放大的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧对过透镜可以看到一个清晰的正立 的像（选填“倒立”或“正立”）．利用这种成像规律可制成放大镜．

Answer 1

分析 （1）实验时，要使像成在光屏上，就要调整三者的中心在同一高度上．
（2）（3）（4）根据题目中告诉的焦距与物距，利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质．
凸透镜成像的规律包括：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
两者位置互换后，利用互换后的物距结合凸透镜成像的规律可以确定此时的成像性质．

解答 解：（1）在进行实验时，为了使像成在光屏的中央，首先要调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏中心，在同一高度．
（2）当物体位于20cm刻度线外，此时的物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时物体成倒立缩小的实像．
（3）原来当物体位于20cm刻度线外成像时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，两者位置互换后，此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时物体成倒立放大的实像．
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处时，物距小于焦距，此时透过凸透镜可看到一个正立、放大的虚像，在凸透镜成像规律的实际应用中，放大镜是利用这种情况制成的．
故答案为：（1）凸透镜中心；（2）缩小；（3）放大；（4）正立；放大镜．

点评 掌握凸透镜成像的规律，熟知凸透镜成像规律探究实验的操作步骤与注意事项，这是光学中最重要的实验之一．