Question

8．小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示：

（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：
①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是完全相同；
②实验中，小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，这样得出的结论的做法不合理之处是实验次数少，具有偶然性．
（2）如图乙所示，小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像．则该凸透镜的焦距为10cm；随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像会向上（上/下/不）移动；如果将蜡烛向右移动，则像会向左 （左/右/不）移动；如果将透镜向上提升，则像会向上（上/下/不）移动．
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是投影仪（选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像特点，小霞应从图乙中凸透镜的右（选填“左”或“右”）侧进行观察．

Answer 1

分析 （1）①实验时选择两根完全相同的蜡烛，便于比较物像大小关系．
②通过实验数据或实验现象总结实验结论时，要进行多次实验，使实验结论具有普遍性，避免偶然性．
（2）①凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像．求出凸透镜的焦距；
凸透镜成倒立的实像，像和物体的移动方向相反，且成实像时，遵循物近像远像变大的特点．
②凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
③凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧．

解答 解：（1）①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是完全相同，便于比较物像大小关系．
②小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，实验次数太少，实验结论具有偶然性．
（2）①凸透镜成像时，20cm=2f，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距为：f=10cm．
蜡烛燃烧变短，则像向上移动；
蜡烛向右移动，物距变小，则像距变大，像远离凸透镜，向右移动；
如果将透镜向上提升，则蜡烛相对于凸透镜向下移动，像会向上移动；
②凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪．
③当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，眼睛在右侧透过凸透镜观察．
故答案为：（1）①完全相同；②实验次数少，具有偶然性；（2）①10；上；左；上；②投影仪；③右．

点评 （1）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．
（2）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．
（3）凸透镜成像时，物距等于像距，物距等于二倍焦距都是求凸透镜焦距的方法．