Question

某同学在做“研究凸透镜成像”的实验时，他在水平放置的光具座上安装的器材如图所示，由图可以看出，该装置中的错误是________偏高，需要进行调节，使它们的中心大致在________上．若凸透镜的焦距是15 cm，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，其物距和焦距的关系是u________2f(选填“＞”、“＝”、“＜”)．调节光屏的位置可得到一个清晰的像，这个像的性质是________的、________的、________像．

Answer 1

答案：光屏位置,同一高度,＞,倒立,缩小,实
解析：

研究凸透镜成像的实验时，应将蜡烛、凸透镜、光屏从左至右依次放在光具座上，再根据需要调节凸透镜和光屏的位置，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上，这样可以使烛焰的像成在光屏的中心，便于观察和实验．根据图示可看出光屏的位置偏高． 　　由图示可知，烛焰离凸透镜的距离u＝45 cm，大于凸透镜的2倍焦距30 cm，所以物距u和焦距f的关系是u＞2f．根据凸透镜成像规律可知：当u＞2f时，在凸透镜另侧的光屏上可得到一个倒立的、缩小的实像．

提示：

本题属于实验习题，解答这类问题，必须认真做好实验，熟悉实验过程，细心观察实验现象，进行归纳总结后牢记实验结论． 　　做凸透镜成像实验时，要注意以下几点： 　　(1)在光具座上由左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏．为使烛焰的像成在光屏的中央，要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度．(注意：烛焰不能理解为蜡烛，同一高度不能理解为同一直线)． 　　(2)将蜡烛固定在光具座左侧对准刻度尺的零刻度线处(也可用某一整刻线)，这主要是为了方便右手调节透镜和光屏，同时便于读取物距大小． 　　(3)物距是烛焰中心到凸透镜光心的距离，等于透镜中心所对应刻度值与烛焰位置所对应的刻度值之差．像距是光屏到凸透镜中心的距离，等于光屏位置与透镜中心位置所对刻度值之差．实验中，透镜的焦距是已知不变的，物距和像距都可以直接读出，那么，像距的大小、像的性质和物距的对应关系通过实验，很容易观察到．