Question

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，
（1）点燃蜡烛后，移动光屏小明发现像成在了光屏的上方（如图所示）．为便于观察实验现象，他应将凸透镜向

 

（选填“上”或“下”）移动，直到

 

．

（2）将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，在光屏上得到一个倒立、

 

的实像，应用这一原理可以制成

 

．
（3）小明继续将蜡烛向右移到35cm刻线处，此时他应将光屏向

 

（选填“左”或“右”）移动．当在光屏上再次看到像后，小明正确测出了像距；邻座的小红和小兰用同样的实验器材分别重复了该实验步骤，也先后测出了像距，这三位同学所测数据记录于下表：

学生	小明	小红	小兰
像距v/cm	29.8	30.9	32.0

观察数据发现，在物距相同时，他们所测的像距却各不相同，你认为原因是

 

．
（4）要在光屏上成等大的像，应使蜡烛与透镜相距

 

cm．

Answer 1

分析：（1）光线过光心不改变方向，根据这个特点，判断蜡烛射出的光线经凸透镜的光心不改变方向，判断如何调节蜡烛、凸透镜、光屏．
（2）凸透镜成像的规律及其应用之一：当物距u＞2f时，在光屏上得到倒立、缩小的实像，照相机就是应用这一原理制成的；
（3）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．物近像远像变大．
在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止，然后再测量像距和物距．
（4）掌握凸透镜成像的规律，知道当物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像．

解答：解：（1）由图知，烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度，烛焰的像比较靠上，根据光线过光心不改变方向，所以蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动，直到烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上，这样像才能成在光屏的中心．
（2）凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛移至光具座上20cm处，此时u=50cm-20cm=30cm＞2f时，在光屏上可以得到倒立、缩小的实像，照相机就是应用这一原理制成的；
（3）当“将蜡烛移至35cm刻度线处时”此时u=50cm-35cm=15cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．凸透镜成像时，物近像远像变大，可知同时将光屏向右移动，
观察数据发现，在物距相同时，他们所测的像距却各不相同，原因可能是有的同学没等到光屏上出现清晰的像就测量了像距，即找最清晰的像的位置有偏差．
（4）蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，由凸透镜成像规律可知，在光屏上呈现一个倒立等大的像．
故答案为：（1）下；烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上；（2）缩小；照相机；（3）右；找最清晰的像的位置有偏差；（4）20．

点评：此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，一定要注意实验前的调整工作，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用．