Question

做探究凸透镜成像规律的实验．
（1）通常选用蜡烛作为成像的物体，并以烛焰成像作为观察对象，而不是任意取一个物体（比如一支铅笔）作为成像的物体．以烛焰成像作为观察对象的优点是：________．
（2）所用光具盒中既有凸透镜也有凹透镜，其中凸透镜也有焦距不同的好几个，但都没有标签．若实验时希望从中选出一个焦距较小的凸透镜做实验，请说出一种简易的挑选方法：________．
（3）实验操作时，要求将蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，并且调整三者的高度，这样做的目的是：________．
（4）通过实验发现，当从光屏上观察到清晰、倒立、缩小的像时，蜡烛到凸透镜的距离u与透镜焦距f的关系是________；并且发现，只要u与f满足________的关系，并适当调节光屏与透镜的距离，都能从光屏上观察到像．

Answer 1

解：（1）烛焰比较亮，射出的光线比较强，经过凸透镜之后会聚成的像比较亮，便于观察．
（2）①辨别凸透镜还是凹透镜：分别把透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在地面上形成最小、最亮的光斑的是凸透镜，地面上有暗圈的是凹透镜．
②比较焦距：太阳光经凸透镜在地面上形成最小、最亮的光斑，这是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距，比较光斑和凸透镜的距离，距离越小，凸透镜的焦距越小．
（3）实验操作时，要求将蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，并且调整三者的高度，目的是使像成在光屏的中央位置．
（4）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．u＞f，成实像．
故答案为：（1）成像亮度大，有利于观察．（2）把透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在地面上形成最小、最亮的光斑的是凸透镜，地面上有暗圈的是凹透镜；通过比较，光斑和凸透镜的距离越小，凸透镜的焦距越小．（3）使像成在光屏中央．（4）u＞2f；u＞f．
分析：（1）利用光学元件成像时，成像的物体越亮，物体射出的光线越强，成像越亮．
（2）①把透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在地面上形成最小、最亮的光斑的是凸透镜，地面上有暗圈的是凹透镜． ②把凸透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在纸上形成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距．
（3）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，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（4）光屏上成承接到的像是实像，光屏上承接不到的像是虚像．
凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
凸透镜的一倍焦距分虚实．物距大于一倍焦距成实像；物距小于一倍焦距成虚像．
点评：进行凸透镜成像时，从选择器材、进行实验步骤上分析其原因，使实验操作更有目的性，而不是简单的模仿，机械的记忆实验结论．