Question

11．利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）实验时，首先在光具座上放置实验器材，若光具座A处放置蜡烛（如图所示），则C处应放置光屏（选填“凸透镜”或“光屏”．器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上．
（2）实验后，可得出凸透镜成像规律．根据成像规律判断下列说法，说法正确的是D
A．若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，可在光屏上成放大的像
B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移
C．若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D．若烛馅在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
（3）某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：

实验序号	物距u/cm	焦距f/cm	像的性质	像距v/cm
1	12	10	倒立放大实像	60
2	14	10	倒立放大实像	35
3	15	10	倒立放大实像	30
4	30	10	倒立缩小实像	15
5	30	12	倒立缩小实像	20
6	30	15	倒立等大实像	30

下列对表中数据的分析，错误的是A
A．当凸透镜的焦距相同，物距不同时，所成的像有可能相同
B．当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大
C．当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同
D．当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小
（4）将蜡烛置于凸进镜一倍焦距处，结果仍能观察到烛焰放大的像，这是为什么？

Answer 1

分析 （1）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，因为光屏上接到的是实像，凸透镜成实像时，物像在凸透镜的两侧，所以把凸透镜放在蜡烛和光屏的中间位置．
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，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心．
（2）A、凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；
B、因为凸透镜成实像时，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒，据此蜡烛燃烧变短时，所成的像的移动方向；
C、根据凸透镜成实像时，物近像远像变大来分析；
D、u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
（3）根据表中数据，对各个选项逐一分析即可．
（4）根据蜡烛有一定的体积分析．

解答 解：（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏．若图中A处放置蜡烛，则B位置上应放置凸透镜，C处应放置光屏；
探究凸透镜成像规律时，调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样烛焰、光屏和光屏的中心在大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）A、若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，即f=10cm，u=30cm，物距大于二倍焦距，所以凸透镜成倒立缩小的实像，故A错误．
B、因为凸透镜成实像时，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒，所以蜡烛燃烧变短时，所成的像移到了光屏中心的上方，故B错误；
C、若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，物距增大或减小，此时像距、像的大小也跟着变化，则光屏上不能观察到清晰的烛焰像，故C错误；
D、若烛馅在光屏上成缩小的像，物距u＞2f，像距2f＞v＞f，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离，故D正确．
故选D．
（3）A、当凸透镜的焦距相同，物距不同时，像大小都不可能相同，故A错误；
B、由4、5、6次实验可知，凸透镜的焦距由10cm增大到15cm时，像距由15cm增大到30cm，则当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大，故B正确；
C、由4、5次实验可知，物距都为30时，都成倒立缩小实像，则当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同，故C正确；
D、由1、2、3次实验可知，凸透镜的焦距相同，物距由12cm增大到15cm时，像距由60cm减小到30cm，
则当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小，故D正确．
故选A．
（4）因为蜡烛有一定的体积，把它放到焦点时，它有一部分会在一倍焦距和二倍焦距之间，所以能看到放大的像，
故答案为：（1）光屏；主光轴；（2）D；（3）A；（4）因为蜡烛有一定的体积，把它放到焦点时，它有一部分会在一倍焦距和二倍焦距之间，所以能看到放大的像．

点评 此题考查了对凸透镜成像规律的掌握．要解决此类题目，需要熟记凸透镜成像的规律并做到灵活应用．