Question

5．如图1是小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：


（1）小明同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图1所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节透镜，他应将透镜向上（选填“上”或“下”）移动．改正后若实验时当蜡烛距离凸透镜10.3cm时，无论怎么样移动光屏都得不到像，原因是像距大，光具座不够长．
（2）蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像，若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上D
A．不能成像     B．可以成像，但要适当移动位置  C．可以成像，像大小不变  D．可以成像，像变小
（3）小华在凸透镜成像实验中，把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑，把蜡烛放在该凸透镜的焦点内，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小变大的光斑（填“不变”、“变大”、“变小”）．
（4）一物距应只有唯一的像距，他们三人将蜡烛都放在透镜前15厘米处时，但他们所测得的像距却并不相同，分别为28cm，30cm，31cm，他们的数据不是因为测量长度误差造成的，你认为出现这种现象的原因是移动光屏成像清晰程度不一样．
（5）小华又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图2所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像．这像是缩小 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的烛焰的像．用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上C （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的烛焰像．

Answer 1

分析 （1）在做凸透镜成像规律实验时，首先要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是为了使像成在光屏的中心．
当物距处于f和2f之间时，像距应该大于2f，且物距越小，像距越大；
（2）根据折射光路的可逆性，当凸透镜成实像时，对调光屏和蜡烛的位置，仍能够在光屏上成像；
（3）将光源放在焦点上，经凸透镜后光线是平行的；
若光源在焦点内，通过凸透镜后，光线仍是发散的；
（4）同一凸透镜，物距一定，像距一定，小组实验的像距不同，可能是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距；
（5）过凸透镜光心的光线不改变方向．由此可以判断A处烛焰的像在D点，B处烛焰的像在C点．
凸透镜成实像时，U＞V，成倒立、缩小的实像；U＜V，成倒立、放大的实像．

解答 解：（1）光屏上承接烛焰的像偏高，要想让像成在光屏的中央，应当将凸透镜向下调节．或将光屏向上移动．
当蜡烛距离凸透镜10.3cm时，此时物距处于f和2f之间，且稍大于焦距，所以物距远大于2f，无论怎么样移动光屏都得不到像，原因可能是因为光具座不够长造成的；
（2）蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像，根据光路的可逆性，若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上仍可以成像，此时成的是倒立缩小的实像；
（3）把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，通过凸透镜后的光线是平行的，所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑；
把蜡烛放在该凸透镜的焦点内，光线通过凸透镜后仍是发散的，所以将光屏向远离凸透镜的方向移动，在光屏上的光斑变大；
（4）他们所测得的像距却不相同，可能是因为在移动光屏成像时像的清晰程度不同；
（5）根据过光心的光线不改变方向，可以判断A处烛焰的像在D点，用厚纸板挡住A处的烛焰，D处烛焰的像不见了，C处还能看到B处烛焰的像．
以A处烛焰和D处烛焰的像为例，物距大于像距，成倒立、缩小的实像．
故答案为：（1）上；像距大，光具座不够长；（2）D；（3）不变；变大；（4）移动光屏成像清晰程度不一样；（5）缩小；C．

点评 此题是探究凸透镜成像实验，考查了实验器材的选择、调节、凸透镜成像特点及应用等，考查非常全面．关键掌握成像规律及原理，同时要掌握对实验现象的分析．