Question

1．下面是小红和小华探究凸透镜成像规律的过程：
（1）在探究前，小红将三个凸透镜分别正对太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上汇聚一点，量得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm，小红选择了15cm的那个凸透镜进行实验，其他两个凸透镜则不在本实验中使用．你认为小红这样做有必要吗？
说出你的看法：有必要，若焦距太小，则无法调节物距的大小，不利于操作，若焦距太大，则光具座的长度有限，无法完成实验．
（2）凸透镜和光屏都是有支架的，凸透镜中心离桌面的高度约6cm，光屏中心离桌面的高度约7cm，还有一个蜡烛台，用来固定蜡烛的，小红将一支新买来的长蜡烛一下切成了两段，只把其中一段插在蜡烛台上，你觉得这样做有必要吗？说出你的理由：有必要，这是为使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，像能成在光屏的中央．
（3）小红开始实验时，把蜡烛放在离凸透镜尽可能远的位置上，此时光屏应大约放在焦点后面一点；来承接蜡烛的实像．得到实像后，把蜡烛向凸透镜靠近一些，这时光屏应向哪个方向移动才能重新承接到实像？应该向远离凸透镜方向移动．
（4）当烛焰移动到离凸透镜的距离只有12cm时，光屏放在凸透镜的另一侧（对蜡烛而言），不管怎样移动位置都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的同侧是否有可能承接到蜡烛的像？不能．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像时，光具座的长度要大于凸透镜的4倍焦距；凸透镜的焦距太小时，不便于操作实验；
（2）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央位置；
（3）根据凸透镜的成像规律推断出何时成实像或虚像，以及像的性质与物距、像距之间的关系．

解答 解：（1）因为光具座的长度是90cm．焦距过长，所成的像不易在实验中得到．焦距过短，实验数据容易出现误差．故答案为：有必要，若焦距太小，则无法调节物距的大小，不利于操作，若焦距太大，则光具座的长度有限，无法完成实验，故选择焦距为15cm的凸透镜．
（2）有必要，实验中要截去蜡烛的一段是为了使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中央位置．
（3）根据凸透镜的成像规律，当物体放在焦点之外时，在凸透镜另一侧成倒立的实像，物距越小，像距越大，实像越大，如此时物距相对最大，则像距就会相对最小，此时像距介于1倍焦距与2倍焦距之间；
（4）因凸透镜的焦距为15cm，此时物距为12cm，则在焦点之内，像为正立放大的虚像．所以光屏承接不到．
故答案为：（1）有必要，若焦距太小，则无法调节物距的大小，不利于操作，若焦距太大，则光具座的长度有限，无法完成实验；
（2）有必要，这是为使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，像能成在光屏的中央；
（3）焦点后面一点；远离凸透镜；
（4）不能．

点评 本题考查了凸透镜成像规律的实验要求及注意事项、其成像规律的应用．