Question

9．在探究“凸透镜成像的规律”实验中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏组装在光具座上．
（2）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，这样做可使实验中的像都能成在光屏中心．（设实验中烛焰中心高度不变）
（3）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之间凸透镜成像的规律时，做了三次实验．与一次和二次实验相比较，三次实验的好处是：使结论具有普遍性．
（4）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向下调．调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴的下方（选填“主光轴的上方”、“主光轴的下方”或“主光轴上”）．
（5）实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状不变（填“变”或“不变”），但像的亮度将变暗（填“变亮”或“变暗”）．?
（6）如图，光屏上能成清晰的像，则像的性质为：倒立、缩小的实像．凸透镜的焦距范围：f＜17.5cm．

Answer 1

分析 （2）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（3）在物理实验中，为了使实验结果更具有可信度，防止实验结论的片面性，通常要多做几次．
（4）要解决此题，需要知道凸透镜成倒立的实像．若烛焰的像成在光屏的上方，说明烛焰的位置太靠下，所以烛焰要相对于凸透镜向上移动．
（5）凸透镜成像时，物体有无数条光线射向凸透镜，经过凸透镜折射后会聚成像，折射光线越多，会聚成的像越清晰．
（6）物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，像距小于物距．

解答 解：（2）在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心．
（3）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之间凸透镜成像的规律时，做了三次实验．这样使实验结论更具有可信度，消除实验结论的片面性．
（4）由于凸透镜成的是倒立的实像，所以由于蜡烛太短而使得像在光屏中心的上方．所以应将蜡烛向上调或将凸透镜向下调．
由于烛焰的高度降低、光屏未调节，所以调好凸透镜的位置后，烛焰、凸透镜的光心、光屏中心在一条直线上时，烛焰在凸透镜主光轴的下方．
（5）一个物体有无数个点组成，任何一个点射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，像会变暗．
（6）由图知，像距小于物距，所以此时成倒立、缩小的实像．
可知35cm＞2f，则f＜17.5cm．
故答案为：（2）同一高度；光屏中心；（3）使结论具有普遍性；（4）下；主光轴的下方；（5）不变；变暗；（6）倒立、缩小的实像；f＜17.5cm．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，主要考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．凸透镜、光屏的面应与光具座的轨道垂直；为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处；为使实验结论具有普遍性，对同一种情况应多测几组数据．