Question

在探究“凸透镜成像的规律”实验中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏组装在光具座上，调整凸透镜和光屏所在的两个平面都与光具座的轨道（视为水平直线）

垂直

．
（2）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，这样做可使实验中的像都能成在

光屏中心

．（设实验中烛焰中心高度不变）
（3）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律．如图所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个

最小、最亮

 的光斑，测得凸透镜的焦距是

10

 cm．
（4）小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是

物距小于焦距，像是虚像

．
（5）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之间凸透镜成像的规律时，做了三次实验．与一次和二次实验相比较，三次实验的好处是：

使结论具有普遍性

．
（6）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向

下

调．调好后，烛焰中心在凸透镜

主光轴的下方

（选填“主光轴的上方”、“主光轴的下方”或“主光轴上”）．

Answer 1

分析：（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像中各器材的摆放要求，因为要使凸透镜成像，所以应使凸透镜的面对着蜡烛，光屏的面对着凸透镜，这样才能使像成在光屏上．
（2）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（3）平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点．由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可．
（4）要解决此题，需要知道当物距小于焦距时，凸透镜成放大、正立的虚像．虚像不能成在光屏上．
（5）在物理实验中，为了使实验结果更具有可信度，防止实验结论的片面性，通常要多做几次．
（6）要解决此题，需要知道凸透镜成倒立的实像．若烛焰的像成在光屏的上方，说明烛焰的位置太靠下，所以烛焰要相对于凸透镜向上移动．

解答：解：（1）为了能使烛焰的光线通过凸透镜，凸透镜的表面应对着烛焰，所以表面应与光具座的轨道垂直，同时为了将像成在光屏上，光屏的表面应对着凸透镜．所以光屏应与光具座的轨道垂直．
故答案为：垂直．
（2）在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心．
故答案为：光屏中心．
（3）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点．所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑．这个光斑便为焦点．测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距．由图知，凸透镜的焦距是40cm-30cm=10cm．
故答案为：最小、最亮；10．
（4）蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，仍不能得到清晰的像，这说明此时成的是虚像或者物距小于焦距．
故答案为：物距小于焦距，像是虚像．
（5）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之间凸透镜成像的规律时，做了三次实验．这样使实验结论更具有可信度，消除实验结论的片面性．
故答案为：使结论具有普遍性．
（6）由于凸透镜成的是倒立的实像，所以由于蜡烛太短而使得像在光屏中心的上方．所以应将蜡烛向上调或将凸透镜向下调．
由于烛焰的高度降低、光屏未调节，所以调好凸透镜的位置后，烛焰、凸透镜的光心、光屏中心在一条直线上时，烛焰在凸透镜主光轴的下方．
故答案为：下；主光轴的下方．

点评：此题是探究凸透镜成像的实验，烛焰考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．凸透镜、光屏的面应与光具座的轨道垂直；为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处；为使实验结论具有普遍性，对同一种情况应多测几组数据．