Question

8．小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图甲所示．又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏．将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好．

（1）“将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好”具体意思是指将烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心调整到同一高度上；
（2）当发光物体在a点时，如图乙所示，在光屏上成的像如图丙所示，则光屏上的像是倒立、缩小的实像．照相机（选填“照相机”，“幻灯机”）就是利用这个原理制成的．
将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到为止．
（3）将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应将光屏向靠近透镜（选填“远离透镜”，“靠近透镜”）方向移动，直到找到清晰的像位置．
（4）将发光物体移动到某一位置后，无论怎样移动光屏都找不到像，这可能是因为物体距透镜的距离小于一倍焦距（写出一种即可）
（5）用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是便于比较像与物的大小．

Answer 1

分析 （1）凸透镜成像实验中，为使物体的像成在光屏的中央，应将“三心”调整到同一高度上；
（2）根据甲和丙图进行比较，判断凸透镜成像的情况；
（3）凸透镜成像时，物距增大，像距减小，像变小；
（4）光屏上得不到烛焰像的情况有三种：①成的像是虚像，虚像是不会成在光屏上的；②成实像，但由于烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度上，虽然成的是实像，但光屏上显示不出来；③不成像，当物体位于焦点上，即u=f时，此时不成像，所以光屏上也得不到烛焰的像；
（5）发光二极管与烛焰比亮度更大，更容易观察其像；同时其形状规则，利用方格纸，更容易比较像与物的大小关系．

解答 解：（1）为使物体的像成在光屏的中央，应将烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心调整到同一高度上；
（2）甲图“T”比较大，丙图“T”比较小，所以光屏上成倒立、缩小的实像；照相机是利用这一规律制成的；
（3）将发光物体由a点移动到b点，物距增大，像减小，像距减小，要想找到像的位置，光屏要向左移动，直到光屏上得到清晰的像；
（4）物体此时距透镜的距离有可能恰好为一倍焦距，此时物体不成像．所以光屏上没有清晰的像；物体此时距透镜的距离有可能小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像，由于虚像不是由实际光线会聚而成，所以光屏上也不会有清晰的像．
（5）这种发光体的亮度大，成的像更清晰，同时其形状规则，利用方格纸更容易比较像与物的大小．
故答案为：（1）将烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心调整到同一高度上；（2）缩小；照相机；（3）靠近透镜；（4）物体距透镜的距离小于一倍焦距；（5）便于比较像与物的大小．

点评 本题中所提供的实验装置较为新颖，很值得推广和借鉴．这是一个有一定创新性的装置，利用这一装置更容易比较像与物体的大小、倒正的关系．本题考查的知识都非常简单，是有关凸透镜成像的基本原理，是我们应该重点掌握的．