Question

4．如图所示，从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将三者中心调至同一高度．不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行凸透镜成像实验，所获得的数据如下表：

实验序号	物体到凸透镜的距离/cm	光屏上像到凸透镜的距离/cm
1	30	15
2	20	20
3	15	30
4	10	光屏上没有像
5	8	光屏上没有像

（1）实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央．
（2）根据获得的数据推测，此凸透镜的焦距为10cm；
（3）有同学在实验中发现，光经凸透镜会聚成像后，如果去掉光屏，当眼睛位于光线会聚成像后继续传播的方向上，也能看到这个像．请问在实验中采用光屏的作用是确定所成像的是实像还是虚像（写出一条理由即可）．
（4）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使成在光屏上的像不偏高，则应向下（填“上”或“下”）调节凸透镜．
（5）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，将透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验，则屏需向左（填“左”或“右”）移动才能成清晰的像，此刻的像比换镜前变小（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
（2）由图表中的数据分析的出结论，算出焦距；
（3）实像可以用光屏接收到，虚像不能用光屏接收到；实像与虚像都可以用眼睛接收到；
（4）根据光线过光心不改变方向，判断凸透镜的移动情况；
（5）搞清像距和物距之间的关系．知道物距越大，像距越小，成的像也越小；物距越小，像距越大，成的像也越大．

解答 解：（1）实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央；
（2）由表中的数据知：成实像时，物距增大，像距减小；当物距等于像距时，u=v=2f=20cm，所以f=10cm；
（3）因为实像可以用光屏接收到，所以在实验中采用光屏的作用是确定所成像的是实像还是虚像或在各个位置都能看到像；
（4）实验过程中，蜡烛变短，光屏上的像向上移动，要使光屏上的像呈现在光屏的中央位置，使蜡烛向上移动，或使凸透镜向下移动，或把光屏向上移动；
（5）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时，此时相当于增大了物距，所以成的像更小，像距也会减小．
故答案为：（1）使像能成在光屏的中央；（2）10；（3）确定所成像的是实像还是虚像；（4）下；（5）左；小．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，烛焰考查了凸透镜成像的特点与物距的关系、像距与物距的关系．同时还考查了实像的概念，知道凸透镜成的实像都是倒立的．在平时学习中要善于总结规律．