Question

20．小军和小民班的同学在老师的指导下，探究“凸透镜成像的规律”．

（1）在选取实验器材时，他们发现实验里有甲、乙两种不同的光具座，如图所示，从便于实验操作的角度考虑，你认为哪个更好一些？为什么？乙，因为实验中我们需要测量的物距、像距均是指物和像到凸透镜的距离，选用乙光具座，将凸透镜固定在中间0刻线处，是便于测量、读取物距、像距的
（2）开始时，小军和小民商议，先用眼睛来观察一下凸透镜成像的各种情况．于是，他们先把凸透镜固定在光具座中央，小军负责将蜡烛从透镜左侧 5cm处逐渐远离透镜，并按照观察到的像的大小进行编号，然后整理记录观察到的几个像的情况如图丙所示．小军想知道观察到的各个像的先后顺序，小民有些已记不清楚．请你帮他把其中的实像按照出现的先后顺序排列一下：5、3、2、1．
（3）小军和小民使用同一套器材进行实验，在交流实验数据时，发现凸透镜焦距都是 10cm，物距都是 25cm时，他们所测的像距明显不同，分别为 14.5cm和 16.7cm．若他们的数据差别不是因为测量像距时的误差导致的，你认为出现这种情况的实验操作原因是：对像的位置观察确定不准确、不一致（或者：光屏上没有成清晰的像就进行了测量）
（4）在小军、小民完成实验之后，他们发现因实验耗时较长，所用蜡烛已经烧得很短，为了方便后续班级的同学能顺利进行实验，他们向老师要了一根崭新的蜡烛换掉了即将烧完的蜡烛头，除此之外，他们还需要做的是：调节蜡烛支架的高度，使得蜡烛的火焰中心同透镜中心、光屏中心大致在同一水平高度．

Answer 1

分析 （1）根据甲、乙光具座的刻度，结合实验操作的角度选择；
（2）根据凸透镜成实像时物近像远像变大的特点进行分析，此时物距大于1倍焦距，当物距小于焦距时，成正立放大的虚像．
（3）对一个凸透镜来讲，物距确定，像距确定；当物距确定时，测量的像距不同，是因为像不是最清晰的像；
（4）做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间．使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心．

解答 解：（1）从便于实验操作的角度考虑选择乙比较好；
由图可知，乙光具座中间为0刻度线，实验中我们需要测量的物距、像距均是指物和像到凸透镜的距离，选用乙光具座，将凸透镜固定在中间0刻线处，是便于测量、读取物距、像距的；所以选择乙；
（2）将蜡烛从透镜左侧 5cm处逐渐远离透镜，当蜡烛在焦点时，不成像，在焦点以内时，能看到一个正立、放大的虚像，则6、4为虚像，故实像出现的顺序排列排除6、4；
当蜡烛在1倍焦距盒2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，故先出现5，其次是3，当蜡烛移动到2倍焦距以外时，成倒立缩小的实像，则此时出现2，再出现1，故实像出现的完整的先后顺序为5、3、2、1；
（3）对于焦距相同的凸透镜，物距均为25cm时，像距是一定的，但是测量的像距不同，是因为光屏上没有成最清晰的像，像的位置不同，测量的像距不同造成的；
（4）将一根崭新的蜡烛换掉了即将烧完的蜡烛头后，为了使像成在光屏的中央，应调节蜡烛支架的高度，使得蜡烛的火焰中心同透镜中心、光屏中心大致在同一水平高度．
故答案为：
（1）乙；因为实验中我们需要测量的物距、像距均是指物和像到凸透镜的距离，选用乙光具座，将凸透镜固定在中间0刻线处，是便于测量、读取物距、像距的；
（2）5、3、2、1；
（3）对像的位置观察确定不准确、不一致（或者：光屏上没有成清晰的像就进行了测量）；
（4）调节蜡烛支架的高度，使得蜡烛的火焰中心同透镜中心、光屏中心大致在同一水平高度．

点评 实验过程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解决．