Question

20．在研究凸透镜成像的实验中：
（1）实验所需的仪器有蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座．
（2）为了使烛焰的像成在光屏的中间，要调整凸透镜和烛焰高度，使它们的中心跟光屏的中心大致在同一高度．
（3）若透镜的焦距是15厘米，蜡烛和凸透镜的位置距离是40cm，调节光屏的位置可得到一个清晰的像，这个像的性质是倒立的缩小的实像．
（4）实验一段时间以后发现像变高（填“变高”、“变矮”），是因为蜡烛变短．

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像实验中需要的器材：凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、光具座．因为此实验主要探究成像特点与物距之间的关系；
（2）要知道在实验中，为使烛焰的像能成在光屏的中心，需要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心位置跟烛焰中心的位置大致在同一高度；
（3）已知凸透镜的焦距和烛焰到凸透镜的距离，可以判定成像的性质；
（4）原来烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，实验一段时间后，蜡烛变短了，烛焰移了到主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方，光屏应移到像的位置．

解答 解：
（1）在此实验中，需要研究凸透镜成像特点与物距、像距之间的关系，所以还需要用到凸透镜、光屏和光具座．
（2）为使烛焰像能成在光屏的中央，需要使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．
（3）因透镜的焦距为15cm，而物距为40cm时，此时的物距远大于2倍焦距30cm，所成的像为倒立、缩小的实像；
（4）实验一段时间以后蜡烛变短后，根据过透镜光心的光线传播方向不变可知，像将移到主光轴上方，即蜡烛的位置变高了．
故答案为：（1）凸透镜；光屏；光具座；
（2）凸透镜；烛焰；光屏；同一高度；
（3）倒立；缩小；实；
（4）变高；蜡烛变短．

点评 此题通过实验探究了凸透镜成像的规律及特点，并考查了对凸透镜成像规律的应用．要解决此类题目，需要熟记凸透镜成像的规律并做到灵活应用．