Question

15．如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上．
（1）实验前，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是成像在光屏中央．
（2）蜡烛与凸透镜的距离在一倍和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的像，生活中的投影仪（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）应用了这个成像规律，接下来保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置对调后，在光屏上还会出现一个清晰的像，这时所成的像是倒立缩小（选填“缩小”、“放大”或“等大”）的实像．
（3）实验中，当用白纸滤掉凸透镜的上半部分时，光屏上成像的情况是C
A、只出现烛焰的上半部分的像　　　B、只出现烛焰的下半部分的像
C、仍然是完整的像，只是变暗些　　　D、成像情况不受任何影响
（4）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上（选填“上”或“下”）移动．由于影响到了实验进行，这时最合理的调整是C
A、只需将凸透镜向下移动些　　　B、只需将光屏向上移动些
C、将凸透镜和光屏向下移一些　　D、以上均可．

Answer 1

分析 （1）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，便于测出物距和像距；
（2）凸透镜成像中，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f．对应应用如照相机．
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f，对应应用如投影仪．
（3）凸透镜成像的实质，是由于物体发出的无数条光线经凸透镜折射后汇聚成像．
（4）随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心不改变方向，像会向上移动．
要使像成在光屏的中央位置，可以使蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动，都能使像成在光屏的中央位置．但是如果蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一个高度，每进行一次实验都需要进行调整，给实验带来很多不便，要使像成在光屏的中央位置，蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度．

解答 解：（1）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央．
（2）蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立的、放大的实像．生活中的投影仪就是利用凸透镜的这种成像情况制成的．
接下来保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置对调后，则蜡烛与凸透镜的距离在二倍焦距以外，在光屏上还会出现一个倒立的、缩小的实像，这是因为光在折射时光路是可逆的．
（3）在做凸透镜成像的实验时，当将凸透镜的上半部挡住时，下半部仍可以汇聚光线，所以仍可以成物体完整的像．但照射到凸透镜上部的光线将被挡住，所以汇聚到像点的光线少了，所以像的亮度将变暗；故选项C符合题意；
（4）随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心不改变方向，像会向上移动．
为了使下面是实验更方便操作，更合理是操作是把蜡烛升高，或凸透镜和光屏同时调低．故选项C符合题意．
故答案为：（1）成像在光屏中央；（2）投影仪；缩小；（3）C；（4）上；C．

点评 烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，烛焰的像才能呈现在光屏的中央位置，这是光屏上不能接到像，或像没有呈现在光屏中央，首先要考虑的问题．同时还考查了凸透镜成像的三种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，在凸透镜成像中都有广泛的应用．