Question

【题目】如图所示是小华探究“凸透镜(f=12cm)成像规律”的实验装置，
（1）实验前他将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的上．

（2）下表是小华通过实验记录的几组数据．

在第3次实验中，为得到清晰的像，像距应为 cm，第4次实验时所成的像是 (倒立/正立)、 (缩小/等大/放大)的实像．
（3）分析表中数据，你发现成倒立实像的大小与（焦距/像距/物距）有关．
（4）当光屏上得到一个放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应将蜡烛透镜，将光屏（靠近/远离）透镜．
（5）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移动光屏，则应将光屏（远离/靠近）凸透镜；②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的（凸/凹）透镜．
（6）小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为L，将白纸再靠近透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则Lf（大于/等于/小于）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴逐渐从透镜处远离透镜过程中，纸上的光斑大小将 ．
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
（7）小刚和小阳在探究“凸透镜成实像的规律”时，分别使蜡烛和光屏同时在光具座上不停地左右移动，但一直没能在光屏上看到烛焰所成的清晰的像．你认为他们应该怎样改进？ ．

Answer 1

【答案】
（1）主光轴
（2）24,倒立,放大
（3）物距
（4）靠近,远离
（5）靠近,凹
（6）大于,D
（7）烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心在同一高度,或固定透镜位置,先确定蜡烛到透镜的距离(u>f),再移动光屏
【解析】解：（1）实验前他应将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，以保证像呈在光屏的中心；
（2）在第3次实验中，u=24cm=2f，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，v=24cm；第4次实验时，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的实像；
（3）分析表中数据可知，u＞f时，成倒立、实像，且实像的大小与物距u有关；
（4）凸透镜成实像时，物近像远像变大，当光屏上得到一个放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应将蜡烛靠近透镜，将光屏远离透镜；
（5）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊，凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移动光屏，则应将光屏靠近凸透镜；②凹透镜对光线有发散作用．因此若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜，可以使光线推迟会聚；
（6）将白纸再靠近透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点后，后一次在焦点前，即L大于f；将发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处时，可以认为是平行光，拿一张白纸在它的另一侧从透镜处缓慢远离透镜，在白纸上的光斑会逐渐会聚，所以光斑变小，当白纸上在凸透镜的焦点上时光斑最小，再缓慢远离透镜时会聚的光就开始发散，所以光斑又变大；
（7）失败的原因可能有二个：一是烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心不在同一高度；二是根据凸透镜的成像规律，当物体位于1倍焦距处时不成像，位于一倍焦距以内时，所成的像是虚像，所以不会在光屏上呈现；正确的操作是：烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心在同一高度；固定好凸透镜在某一位置，然后将蜡烛放在焦点以外，移动光屏去承接烛焰所成的像.
所以答案是：（1）主光轴；（2）24，倒立，放大；（3）物距；（4）靠近，远离；（5）靠近，凹；（6）大于，D；（7）烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心在同一高度，或固定透镜位置，先确定蜡烛到透镜的距离(u>f)，再移动光屏。
【考点精析】本题主要考查了凸透镜的会聚作用和凸透镜成像规律及其探究实验的相关知识点，需要掌握凸透镜对光有会聚作用，平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点，通过凸透镜焦点的光线平行于主光轴射出，通过凸透镜光心的光线传播方向不变．凸透镜的焦点是实焦点；巧记凸透镜成像的区分：物近像远像变大， 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小， 实像总是倒立的才能正确解答此题．