Question

在利用光具座做“探究凸透镜成像的规律”实验时：

（1）某同学只能在光屏下边缘看到一个残缺的像，则产生该现象的原因是

三者中心不在同一高度

；如果不改变烛焰和光屏的位置，只移动凸透镜，则应将凸透镜向

上

移动，才能使像移到屏的中央；
（2）某同学将烛焰、凸透镜、光屏如图所示放置时，在光屏上恰成一清晰的像，那么，凸透镜的焦距应在

10～15

cm范围，屏上像的性质为

倒立

、

缩小

的实像．
（3）现有甲、乙两个凸透镜，甲的焦距为10cm，乙的焦距为30cm，要在长度为100cm的光具座上做“探究凸透镜成像的规律”的实验，你认为应选

甲

（甲/乙）凸透镜．你的理由是

如果选用乙凸透镜，那么光具座的长度不够长

．

Answer 1

分析：（1）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心．
（2）当物距大于像距时，成倒立、缩小的实像，此时u＞2f，f＜v＜2f；
（3）当物体在二倍焦距处时，像也成在二倍焦距处，此时的物和像的距离为4倍焦距，根据这一知识点来分析选择哪一个凸透镜．

解答：解：（1）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心；
若烛焰的像成在光屏的上方，说明烛焰的位置太靠下，所以烛焰要相对于凸透镜向上移动．
故答案为：三者中心不在同一高度；上
（2）从图中可以看出，物距大于像距，此时成的像应该是倒立、缩小的实像；
此时物体距凸透镜的距离u＞2f，像到凸透镜的距离f＜v＜2f，即30cm＞2f，f＜20cm＜2f，有以上两不等式可以解出10cm＜f＜15cm．
故答案为：10～15；倒立；缩小  
（3）如果选用乙凸透镜来做实验，当物距等于二倍焦距时，像成在二倍焦距处，此时物和像的距离为4倍焦距，即物和像的距离为120cm，此时100cm的光具座不够长．故选用甲凸透镜来做实验．
故答案为：甲；如果选用乙凸透镜，那么光具座的长度不够长．

点评：此题不仅考查了凸透镜成像的实验操作和成像规律，还考查了一个知识点：根据物距和像距来求解凸透镜的焦距范围，主要考查的是学生对不等式的求解问题．