Question

15．某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，进行了以下实验步骤：

（1）将凸透镜正对太阳，在另一侧移动光源，距凸透镜10cm处，光屏接收到一个最小、最亮的光斑，由此可知，该凸透镜的焦距为10 cm．
（2）如图所示，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度，移动光屏始终找不到像，这是因为透镜与蜡烛的距离小于10cm所致（选填“大于”、“等于”或“小于”），应将蜡烛向左 （选填“左”或“右”）移动一段距离后，才能在光屏上得到烛焰清晰的像．
（3）实验过程中蜡烛逐渐变短，则像将向上移，为使像仍在光屏中心，则要将光屏向上调（均选填“上”或“下”）．
（4）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到放大 的像（选填“放大”或“缩小”）．再将蜡烛移动到A处，并移动光屏可得到缩小 的像（选填“放大”或“缩小”），此时光屏与透镜的距离大于10cm（选填“大于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）焦距是由焦点到凸透镜的距离；
（2）为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
当物距小于焦距时，成正立的虚像，当物距等于焦距时，不能成像；当物距大于焦距时，才能成实像；
（3）根据通过光心的光线方向不改变确定像的移动方向，进而知道蜡烛、透镜、光屏的移动方向；
（4）根据凸透镜成像的特点，物距处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距；当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距处于1倍和2倍焦距之间；

解答 解：（1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，
屏上呈现出最小最亮的光斑即为焦点，由此可知凸透镜焦距为10cm．
（2）为使像能成在光屏的中央，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在同一高度处．
在光屏上找不到像，可能是因为成虚像或不能成像，则物距可能小于焦距或等于焦距，由图可知，透镜与蜡烛的距离小于10cm．
要在光屏上成像，应将蜡烛移动到1倍焦距之外，所以应将蜡烛向左移动．
（3）由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动；若要使烛焰成像在光屏中央，则要将光屏向上调．
（4）如图所示，把蜡烛移动到B处，物体在36cm处，此时物距为50cm-36cm=14cm，处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；
若在A处，物体在23cm处，物距为50cm-23cm=27cm，大于2倍焦距，所成倒立缩小的实像，此时像距处于1倍和2倍焦距之间，所以光屏与透镜的距离大于10cm．
故答案为：（1）10；
（2）同一高度；小于；左；
（3）上；上；
（4）放大；缩小；大于．

点评 此题是“探究凸透镜成像规律”实验，考查了焦距的概念，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键．