Question

下面是小玲和小美同学探究凸透镜成像规律．

（1）在探究前，小玲将三个凸透镜分别正对太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上会聚一点，量得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm，为了便于在光具座上找出凸透镜成像的规律，小玲应选择焦距为 ___的那个凸透镜进行实验．

（2）凸透镜中心离桌面的高度约6cm，光屏中心离桌面高度约7 cm，小美将一个新买来长蜡烛用刻度尺量了一下，然后截下了一端，只把其中一端较长的蜡烛装上，小美截去一段的目的是_________     

（3）当烛焰移动到离凸透镜的距离只有12cm时，光屏放在凸透镜的另一侧，不管怎样位置都承接不到实像，出现这种现象的原因是 _______．如果用眼来观察蜡烛的像，眼睛、蜡烛、凸透镜的位置排列顺序是___________________________________ ，_________ 是这种现象的应用

（4）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜向______调，调好后，烛焰中心在凸透镜_________(主光轴的上方/ 主光轴上/ 主光轴的下方)

 

Answer 1

【答案】

（1）15cm（2）使蜡烛 、凸透镜、光屏的高度大致在同一高度像能成在光屏

的中央   （3）物距小于像距，成虚像，虚像不能呈现在光屏，眼睛  、凸透镜、蜡烛，放大镜（4）向下，主光轴的下方

【解析】

试题分析：探究凸透镜成像时，光具座的长度要大于凸透镜的4倍焦距；凸透镜的焦距太小时，不便于操作实验．探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．根据物距和焦距的关系判断成像情况和应用：

u＞2f，成倒立、缩小的实像，物像在凸透镜的异侧，应用于照相机和摄像机．

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，物像在凸透镜的异侧，应用于幻灯机和投影仪．

u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，应用于放大镜和老花镜．实像能在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现．：（1）一般课桌的长度大约是100cm，如果采用焦距是48cm的凸透镜进行实验，实验需要的长度至少是4×48cm=192cm，这个长度大于课桌的长度，操作不方便；如果采用焦距是15cm的凸透镜进行实验，实验需要的长度至少是4×15cm=60cm，这个长度小于课桌的长度，器材合适；如果采用焦距是4cm的凸透镜进行实验，实验需要的长度至少是4×4cm=16cm，这个长度虽然小于课桌的长度，但是实验范围比较小，不易操作实验．故选择焦距为15cm的凸透镜．

（2）实验中要截去蜡烛的一段是为了使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中央位置．

（3）凸透镜的焦距是15cm，物距是12cm，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能承接在光屏上，所以不管怎样位置光屏都承接不到实像．凸透镜成虚像时，物像在凸透镜的同侧，所以眼睛要在光屏一侧通过凸透镜观察蜡烛，所以排列顺序是眼睛、凸透镜、蜡烛．（4）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜向向下调，调好后，烛焰中心在凸透镜主光轴的下方。紫外线能否透过玻璃

考点：本题考查凸透镜成像规律及其探究实验、凸透镜成像的应用

点评：（1）凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．

（2）光屏上是否能承接到像是判断实像和虚像的最佳方法．

（3）探究凸透镜成像实验时，光具座的长度至少为凸透镜焦距的4倍，这是选择实验器材的重要依据．