Question

小明通过实验探究凸透镜成像的规律，使用的器材有蜡烛、光屏、刻度尺、火柴、凸透镜和光具座．
（1）在探究“凸透镜成像规律”时，提出的探究问题应该是

C

．
A．凸透镜对光是否有会聚作用
B．凸透镜对光是否有发散作用
C．像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系
D．凸透镜是否能成像
（2）在探究前，小明同学将凸透镜对着太阳光，把透镜逐渐向白纸移动，直到太阳光在白纸上会聚到一点（图1），这一操作的目的：

测出凸透镜的焦距

；
（3）实验中，要通过调节使透镜光心、蜡烛焰心及光屏中心三者在

同一高度

；
（4）小明测得凸透镜的焦距为8cm，然后将蜡烛、凸透镜和光屏放入光具座中进行实验．其中一次实验情景如图2所示，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立

放大

（选填“放大或缩小”）的实像．
（5）另一实验小组的同学在探究凸透镜成像特点时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上得到火焰的像．请你帮他们分析一下其可能的原因：（写出两种）
a：

烛焰在凸透镜的焦点上

；b：

烛焰在凸透镜的一倍焦距以内

．
 

Answer 1

分析：（1）探究凸透镜成像实验中探究凸透镜成像时，当物距和焦距有不同关系时，像的虚实、倒正、大小情况．
（2）首先确定凸透镜的焦点，然后求出凸透镜的焦距．
（3）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（4）根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况．
（5）若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像．

解答：解：（1）凸透镜成像实验中，探究当物距和焦距有不同关系时，像的虚实、倒正、大小情况．所以要提出的探究问题时：像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系．
（2）凸透镜正对太阳光时，太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以这样是为了确定凸透镜焦距的大小．
（3）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（4）凸透镜的焦距是8cm，物距为u=62cm-50cm=12cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
（5）探究凸透镜成像特点时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上得到火焰的像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上．
有可能物体在焦点上，不能成像．
故答案为：（1）C；
（2）测出凸透镜的焦距；
（3）同一高度；
（4）放大；
（5）a：烛焰在凸透镜的焦点上；b：烛焰在凸透镜的一倍焦距以内（答案不唯一）．

点评：（1）阳光测焦距是比较常用的方法，一定要熟练掌握．
（2）根据物距和焦距、像距和焦距，能判断凸透镜的成像情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
（3）根据物距和像距的关系也能判断凸透镜的成像情况：
凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像．