Question

小明同學用一個焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規律．
（1）由圖1可知，凸透鏡的焦距是

15

cm．實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在

同一高度

_；這樣做的目的是使像成在

光屏的中央

．
（2）如圖2所示，若在光屏上（光屏未畫出）能得到清晰放大的燭焰實像，則蠟燭可能置于透鏡左邊a、b、c、d四點中的

c

 點上，此成像特點可應用在

幻燈機或投影儀

上．放在

a

點可以在光屏上看到一個倒立、縮小的像．放在d點時，光屏上

不能

（能/不能）接受到像，此時成的是

正立

、

放大的

、

虛

像，要想看到這個像，眼睛應從圖2中

甲

的箭頭方向看，生活中的

放大鏡

鏡就是應用了該規律．
（3）小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，如圖3所示，按（1）的要求調整好三者中心的位置，但無論怎樣移動光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫出一個原因即可）

物體在凸透鏡的一倍焦距以內

．
（4）通過實驗，小明發現蠟燭離透鏡越遠，光屏上得到清晰的像越

小

（填“大”或“小”）．當把蠟燭向凸透鏡靠近時，要在光屏上得到清晰的像，光屏應

遠離

凸透鏡（填“靠近”或“遠離”），此時在光屏上已成清晰的像是

倒立

的（填“倒立”或“正立”）．如果沒有移動光屏使像清晰，則會影響

像距

的測量．
（5）若在實驗中發現光屏上燭焰所成的像偏下，為了使燭焰的像能成在光屏的中央，應該向

下

（選填“上”或“下”）調節蠟燭的位置，或向

上

（選填“上”或“下”）調節凸透鏡的位置．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，首先要掌握焦點和焦距的概念：平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可．
在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）凸透鏡成像的三種情況及其應用：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．
（3）光屏上不能成像的原因，可能物體放在凸透鏡的焦點上不能成像，或物體在凸透鏡的一倍焦距以內不能成實像．
（4）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規律．搞清像距和物距之間的關系．知道物距越大，像距越小，成的像也越小；物距越小，像距越大，成的像也越大．
能在光屏上承接到的像都是倒立的實像，測量像距時，要等到光屏上的像清晰才可以測量，否則會影響數據的準確性．
（5）光線過凸透鏡的光心不改變方向，根據這個規律判斷蠟燭或凸透鏡移動的位置．

解答：解：（1）凸透鏡正對平行光，屏上呈現出最小最亮的光斑，此光斑便為焦點，焦點到凸透鏡光心的距離為焦距．
所以此凸透鏡的焦距為：f=60cm-45cm=15cm．
燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度，是為了使像成在光屏的中央．
（2）當蠟燭放在c點，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機或投影儀．
當蠟燭放在a點，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
放在d點時，此時u＜f，此時成的是正立、放大的、虛像，光屏上不能接受到這個虛像；
此時物像同側，要想看到這個像，眼睛應從圖2中甲的箭頭方向看，生活中的放大鏡鏡就是應用了該規律．
（3）光屏上不能成像的原因，可能物體放在凸透鏡的焦點上不能成像，或物體在凸透鏡的一倍焦距以內不能成實像．
（4）蠟燭離透鏡越遠即物距越大，根據凸透鏡成像的規律，所成的像越小．
當把蠟燭向凸透鏡靠近時，物距減小，所以成的像會變大，物距也會變大，因此光屏應遠離凸透鏡．
在光屏上已成清晰的像是倒立的，如果沒有移動光屏使像清晰，則會影響像距的測量．
（5）根據光線過光心不改變方向，如圖，像成在光屏的下方，要使像成在光屏的中央位置，可以讓蠟燭向下移動，或凸透鏡向上移動，或光屏向下移動．
故答案為：（1）15；同一高度；光屏的中央；
（2）c；幻燈機或投影儀；a；不能；正立；放大的；虛；甲；放大鏡；
（3）物體在凸透鏡的一倍焦距以內；
（4）小；遠離；倒立；像距；
（5）下；上．

點評：此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學生對實驗操作的要求，考查了凸透鏡成像的特點與物距的關系、像距與物距的關系．同時還考查了實像的概念，知道凸透鏡成的實像都是倒立的．在平時學習中要善于總結規律．