Question

在利用光具座做《研究凸透鏡成像》的實驗時：

（1）某同學只能在光屏下邊緣看到一個殘缺的像，則產生該現象的原因是______；如果不改變凸透鏡和光屏的位置，只移動燭焰，則將燭焰______移動，才能使像移到屏的中央；
（2）另有一位同學，保持燭焰和凸透鏡的位置不變，無論怎樣移動光屏，都不能存光屏上看到燭焰的像，其原因是______；
（3）某剛學將燭焰、凸透鏡、光屏如圖所示放置時，在光屏上恰成一清晰的像，那么，凸透鏡的焦距應在______cm范圍，屏上的像的性質為______；
（4）現有甲、乙兩個凸透鏡，甲的焦距為10m，乙的焦距為30cm，要在長度為100cm的光具座上做《研究凸透鏡成像規律》的實驗，你認為應選______凸透鏡（選填“甲”或“乙”），理由是______．

Answer 1

（1）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
若燭焰的像成在光屏的下方，說明燭焰的位置太靠上，所以燭焰要相對于凸透鏡向下移動．
（2）在正確調節蠟燭、凸透鏡和光屏三者在同一高度之后，無論怎樣移動光屏，都不能存光屏上看到燭焰的像，其原因是U＜f成的是虛像；
（3）從圖中可以看出，物距大于像距，此時成的像應該是倒立、縮小的實像；
此時物體距凸透鏡的距離u＞2f，像到凸透鏡的距離f＜v＜2f，即30cm＞2f，f＜20cm＜2f，有以上兩不等式可以解出10cm＜f＜15cm．
（4）如果選用乙凸透鏡來做實驗，當物距等于二倍焦距時，像成在二倍焦距處，此時物和像的距離為4倍焦距，即物和像的距離為120cm，此時100cm的光具座不夠長．故選用甲凸透鏡來做實驗．
故答案為：（1）燭焰中心、透鏡中心、光屏中心三者不在同一高度；向下；
（2）U＜f成的是虛像；
（3）10cm＜U＜15；倒立縮小的實像；
（4）甲；乙的焦距太長，要得到各類像，光具座不夠．