Question

4．在探究凸透镜成像规律的实验中

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图甲所示，要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛（蜡烛/凸透镜/光屏）向下（向上/向下）调整；随着蜡烛越烧越短，烛焰的像向上（ 向上/向下）移动；将蜡烛向左移动，保持透镜的位置不变，应将屏向左（向左/向右）移动才能得到清晰的像，移动过程中像变小（ 变大/变小/不变）；实验过程中有一只小虫飞来并附着在透镜上如图乙所示，则烛焰的像的形状将不变（ 变小/变大/不变）；
（2）用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做光屏，装置如丙图所示．以下对该实验装置的评价，错误的是D
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
C．透镜置于光具座标尺中央的零刻度线上，可直接测出物距和像距
D．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
（3）某次成像情况如图丙所示，此时像一定是倒立的、缩小（放大/缩小）的实像，此透镜的焦距＞（＜/＞/=）15cm，图丙可以说明照相机（幻灯机/放大镜/照相机）的工作原理．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
物距大于f时，凸透镜成倒立的实像，像和物体运动方向相反；且遵循物近像远像变大的特点；
当将凸透镜的部分遮住后，凸透镜的其它地方仍能够折射光线成物体完整的像；
（2）在凸透镜成像实验中，烛焰的形状会受风的影响，并且烛焰和像的大小关系不容易确定；实验中用发光二极管做光源，这样成的像比较稳定，并便于比较像与物体的大小；
像和物到凸透镜的距离分别为像距和物距，若将凸透镜放在0刻线处，可以从光具座直接读出像距和物距的大小；
测量焦距的方法：根据焦距的定义，让平行光照射凸透镜，会聚到焦点，由焦点到凸透镜的距离就是焦距；
根据物距等于2f时成等大的实像，当实像和物相等时，此时像距、物距都等于2倍焦距；
（3）当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的．

解答 解：（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，由图知，烛焰的位置偏高，需将蜡烛向下调节；
当蜡烛变短时，蜡烛向下移动，则像向上移动；
将蜡烛向左移动，物距变大，此时像距应变小，成的像也变小，所以应将光屏向左移动；
小虫附着在透镜上，透镜的其它地方仍能够折射光线而成像，所以能够成烛焰完整的像；
（2）A、发光二极管作为光源与烛焰相比，像更稳定，A正确；
B、用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小，B正确；
C、零刻度线刻在光具座标尺的中央，这样可以直接从光具座读出测出物距和像距，C正确；
D、若凸透镜的焦距未知，可调节物距及像距，当成等大的实像时，物距便等于2倍焦距，这样可以测出凸透镜的焦距，D错误．
（3）由图知，像距小于物距，所以此时成倒立缩小的实像，40cm＞2f，f＜20cm，照相机是根据这个原理制成的；
f＜15cm＜2f，所以可得15cm＜f＜20cm．
故答案为：（1）蜡烛；向下；向上；向左；变小；不变；（2）D；（3）缩小；＞；照相机．

点评 此题是探究凸透镜成像实验，要解决有关凸透镜成像的问题，首先要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系，并自己进行总结一些规律性的知识，例如通过像距和物距的大小关系来判断像和物体的大小关系，根据物近像远像变大的特点来判断像的变化及像距的变化等．用发光二极管来代替蜡烛实验，更具有优越性．