Question

某兴趣小组用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验：
（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面的光具座，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于______，其目的是使像成在______．
（2）小明将蜡烛和凸透镜位置如图所示，要得到明亮、清晰的像，他应该把光屏放在65cm刻线处至______cm刻线处之间的某个位置．
（3）小红将蜡烛移动到20cm刻线处，仍保持凸透镜位置不变，再移动光屏，在光屏上会成清晰的、倒立、______（放大/缩小/等大）的实像．此时她将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像会变得模糊，要得到清晰的像，应把光屏向______（左/右）移动，这是因为远视眼镜对光线有______（会聚/发散）作用．
（4）小虎同学将蜡烛和透镜固定，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是______（写出一个）．

Answer 1

解：
（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度处，使像成在光屏中央．
（2）由图可知物距是50cm，大于二倍焦距，所以像距在二倍和一倍焦距之间，即光屏离凸透镜距离应大于15cm，小于30cm，即在65cm刻线和80cm刻线之间．
（3）蜡烛在20cm刻线处时，物距等于30cm，即二倍焦距处，此时成倒立、等大、实像；对光线有会聚作用的远视镜，会使得像距变小，故向靠近凸透镜方向移动光屏．
（4）可能是物距小于焦距，此时成虚像；可能是物距等于焦距，此时不成像；可能是物距略大于焦距，此时像距非常远．
故答案为：
（1）同一高度；光屏中央．
（2）80．
（3）等大；左；会聚．
（4）物距小于焦距（其他合理即可）．
分析：（1）桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上；调节三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
（2）根据蜡烛和凸透镜所在的刻度算出物距，根据物距与焦距的关系来判断像距与焦距的关系，即光屏离凸透镜的距离范围．
（3）当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时成倒立、等大、实像；远视镜对光起会聚作用，使得成像靠近凸透镜．
（4）光屏上找不到像时，可能是成虚像，也可能是像距十分远，也可能是不成像．
点评：（1）器材先摆放后调节，蜡烛、凸透镜、光屏按顺序摆放到一条直线上；调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度处．
摆放时强调“蜡烛”、“同一直线”，调节时强调“烛焰”、“同一高度”．
（2）光具座上蜡烛所在的刻线并不是物距，凸透镜所在刻线减去蜡烛所在刻线才是物距；同理，也需注意光屏所在刻线不是像距．