Question

在做“研究凸透鏡成像規律”實驗中，小紅同學發現：光具座上標尺的該度范圍是0-90cm，而實驗桌上只有焦距30cm和12cm的兩個凸透鏡．
（1）為了研究透鏡的成像規律，應選用焦距為

12

cm的凸透鏡，如果選用另一透鏡，在實驗中將會出現的問題是

所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像

．
（2）在光距座上依次放置燭焰，凸透鏡、光屏后，小紅無論怎么移動光屏，光屏上也承接不到燭焰所成的像，其原因可能是

燭焰在焦點以內

或

燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度

．

Answer 1

分析：（1）凸透鏡成實像時，u=v=2f 時，物像之間的距離最小，探究凸透鏡成像時，光具座的最短距離是凸透鏡焦距的4倍，所以要全面探究凸透鏡成像規律，光具座的長度要大于凸透鏡的4倍焦距．
（2）首先從實驗器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實像，器材安裝必須能保證能呈現在光屏上；其次要考慮物距焦距關系，保證成實像，才能成像在光屏上．

解答：解：（1）①進行凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為選擇凸透鏡的4倍焦距，光具座上標尺的刻度范圍是0～90cm，選擇12cm凸透鏡．
②如果選擇焦距是30cm透鏡，當“研究凸透鏡成像的規律”中的u＞2f時，即物距大于60cm，此時f＜v＜2f，即像距大于30cm小于60cm，而實驗所用的光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像．
故答案為：12；所成的像位置超出了光具座的范圍，在光屏上不能看到清晰的像．
（2）①從實驗裝置上考慮：實驗時若像很遠，像距很大，光具座不夠長，則光屏不會接收到像；蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現在光屏上；
②從成像規律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點上，則不會成像；放在焦點以內，則會成正立放大的虛像，虛像不會呈現在光屏上．
故答案為：燭焰在焦點以內；燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度．

點評：本題考查學生能否根據實驗中記錄的數據得出正確的結論，考查了學生對數據的處理和分析歸納能力，是一道不錯的實驗題；此題不僅僅是探究凸透鏡成像的規律．同時還考查考查了學生根據數據選擇凸透鏡的能力．一定要熟記規律的內容，能做到舉一反三．