Question

如图所示是“研究凸透镜成像规律”的装置示意图．已知凸透镜的焦距为10cm．
（1）光具座上依次放置

蜡烛

、

凸透镜

和

光屏

，并调整它们的高度，使它们的中心大致在

同一高度

上，这样做的目的是

为了成像在光屏的中心，便于测出物距和像距

．
（2）若凸透镜不动，蜡烛位于刻度尺10cm至20cm之间的某位置，适当移动光屏，直到成像清晰，光屏上看到的是倒立

缩小

的像．
（3）若凸透镜位置仍不动，要在光屏上成烛焰放大的像，蜡烛应放在刻度尺上

20cm至30cm

之间的某一位置，这时光屏应放在刻度尺上的

大于60cm

的某一位置上．生活中的

投影仪

就是应用这一原理工作的．
（4）重新正确摆放各元件后，固定蜡烛和凸透镜，却无论怎样移动光屏都找不到像，其原因是

蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内

．

Answer 1

分析：（1）做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间．使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于测出物距和像距．
（2）根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外成倒立缩小实像．
（3）根据凸透镜成像规律可知物体在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大实像，像在二倍焦距以外．
（4）虚像是不存在的，虚像不会出现在光屏上．

解答：解：（1）凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间．它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于测出物距和像距．
（2）凸透镜位于40cm处，蜡烛在10cm和20cm之间，距凸透镜约25cm，焦距为10cm，在二倍焦距以外故成缩小的像．
（3）光屏上成烛焰放大的像，物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，像在二倍焦距以外，所以蜡烛应放在刻度尺上20cm至30cm之间的某一位置，光屏应放在刻度尺上大于60cm的某一位置上．生活中的投影仪就是应用这一原理工作的．
（4）无论怎样移动光屏都找不到像，所成的像可能是虚像，所以物体在一倍焦距以内．
答案为：（1）蜡烛； 凸透镜；光屏； 同一高度；为了成像在光屏的中心，便于测出物距和像距．
（2）缩小．
（3）20cm至30cm； 大于60cm； 投影仪（或幻灯机）．
（4）蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内（或烛焰在凸透镜的焦点上）．

点评：本题考查学生动手操作实验的能力以及对凸透镜成像规律的掌握程度．