Question

18、在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）现有凸透镜、蜡烛、光屏、火柴四种器材，还需要补充的器材是

光具座（或刻度尺）

．
（2）下表是小聪的实验记录，在第

3

次实验中，蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间；照相机是根据第

1

次实验成像特点制成的．

实验次数	像的情况
	正立或倒立	缩小或放大	实像或虚像
1	倒立	缩小	实像
2	倒立	等大	实像
3	倒立	放大	实像
4	倒立	放大	虚像

（3）若在第3次实验的基础上，保持蜡烛和光屏的位置不变，将它们之间的凸透镜往

光屏

方向移动一定的距离，可使光屏上再出现一个明亮清晰的像．（填“蜡烛”或“光屏”）
（4）实验需要知道凸透镜的焦距大约是多少，如果没有太阳光，怎样利用白炽灯粗略地测量出焦距？说出你的办法．
（5）某同学在做实验时，先把烛焰放在较远处，使物距大于2倍焦距，测出物距，然后移动凸透镜，观察光屏上成清晰的像时，测出像距，并记录像的大小、正倒和虚实．请问他的操作方法正确吗？为什么？

Answer 1

分析：（1）凸透镜成像的规律，要探究成像特点与物距的关系，所以要用刻度尺或光具座测量物体到凸透镜的距离，同时也要测量像距的变化．
（2）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律． 凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像．应用是放大镜．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．应用是幻灯机、投影仪．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．应用是照相机．
成虚像时：物像同侧，物距变大，像距变大，像变大．
成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小．
（3）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，同时要知道光路的可逆性．
（4）掌握几种测量焦距的方法，知道平行光通过凸透镜后会聚于一点即焦点，测出焦点到凸透镜中心的距离就是焦距．同时可以根据当物距等于2f时成倒立、等大的实像．测出物距再除以2就是焦距．
（5）掌握实验操作方法．在实验过程中，凸透镜固定不动，通过移动蜡烛的位置改变物距，同时通过移动光屏来找清晰的像．

解答：解：（1）在实验过程中需要测量焦距、物距和像距，所以还需要用到光具座或刻度尺．
故答案为：光具座（或刻度尺）．
（2）当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，所以3是蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间的情况．
当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机根据这个原理制成，所以照相机是根据实验1制成的．
故答案为：3；1．
（3）第三次实验是物距处于1倍焦距和2倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，由i烛焰发出的光经凸透镜后会聚到像点．根据光路的可逆性．将物距和像距对调，将在光屏上成倒立缩小的实像．若不对调物体和光屏的话，可以向光屏移动凸透镜来完成．
故答案为：光屏．
（4）当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像．所以我们可以让电灯通过凸透镜成等大的实像，测出物距即2倍焦距，从而计算出焦距的大小．
故答案为：让电灯通过凸透镜成等大的像，测出物距除以2就等于焦距．
（5）在实验中，因为要测量多组数据，所以凸透镜是固定不动的，需要移动蜡烛和光屏的位置来进行实验．
故答案为：不正确．不能移动凸透镜．

点评：此题是探究凸透镜成像的实验，要了解实验所需的器材并掌握实验操作方法，同时要熟练掌握凸透镜成像的规律及其应用，能够做到举一反三．