Question

在做“研究凸透镜成像规律”实验中，小红同学发现：光具座上标尺的该度范围是0-90cm，而实验桌上只有焦距30cm和12cm的两个凸透镜．
（1）为了研究透镜的成像规律，应选用焦距为

12

cm的凸透镜，如果选用另一透镜，在实验中将会出现的问题是

所成的像位置超出了光具座的范围，在光屏上不能看到清晰的像

．
（2）在光距座上依次放置烛焰，凸透镜、光屏后，小红无论怎么移动光屏，光屏上也承接不到烛焰所成的像，其原因可能是

烛焰在焦点以内

或

烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度

．

Answer 1

分析：（1）凸透镜成实像时，u=v=2f 时，物像之间的距离最小，探究凸透镜成像时，光具座的最短距离是凸透镜焦距的4倍，所以要全面探究凸透镜成像规律，光具座的长度要大于凸透镜的4倍焦距．
（2）首先从实验器材的安装上考虑：若凸透镜成实像，器材安装必须能保证能呈现在光屏上；其次要考虑物距焦距关系，保证成实像，才能成像在光屏上．

解答：解：（1）①进行凸透镜成像实验时，光具座的长度至少为选择凸透镜的4倍焦距，光具座上标尺的刻度范围是0～90cm，选择12cm凸透镜．
②如果选择焦距是30cm透镜，当“研究凸透镜成像的规律”中的u＞2f时，即物距大于60cm，此时f＜v＜2f，即像距大于30cm小于60cm，而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0～90cm”，所成的像位置超出了光具座的范围，在光屏上不能看到清晰的像．
故答案为：12；所成的像位置超出了光具座的范围，在光屏上不能看到清晰的像．
（2）①从实验装置上考虑：实验时若像很远，像距很大，光具座不够长，则光屏不会接收到像；蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈现在光屏上；
②从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上．
故答案为：烛焰在焦点以内；烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度．

点评：本题考查学生能否根据实验中记录的数据得出正确的结论，考查了学生对数据的处理和分析归纳能力，是一道不错的实验题；此题不仅仅是探究凸透镜成像的规律．同时还考查考查了学生根据数据选择凸透镜的能力．一定要熟记规律的内容，能做到举一反三．