Question

2．在“研究凸透镜成像规律”时，将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图甲所示的光具座上进行（凸透镜的焦距?已知）：
（1）为了使烛焰的像成在光屏的中间，要调整烛焰和凸透镜高度，使它们的中心跟光屏的中心大致在同一高度．
（2）若透镜的焦距是15厘米，蜡烛和凸透镜的位置距离是40cm，调节光屏的位置可得到一个清晰的像，这个像的性质是倒立的缩小的实像．像距的范围是30cm＞v＞15cm．
（3）若烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，为使像能清晰地呈在光屏中央，应将烛焰向上移动（选填“上”或“下”）；
（4）实验发现：当物距在u＞f范围时，像都能在光屏上承接；当物距在u＞2f范围时，凸透镜成缩小的像．
（5）实验时发现有个蚂蚁爬上了凸透镜的镜头，此时在光屏上不会（填“会”、“不会”）有蚂蚁的像．
（6）某同学在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，接着他移动凸透镜位置，使蜡烛到与凸透镜的距离大于凸透镜的焦距小于二倍焦距，然后点燃蜡烛移动光屏，可他无论怎样移动，也无法在光屏上观察到像可能的原因是：光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上．

Answer 1

分析 （1）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（2）u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f．
（3）图中所示，烛像在光屏的上方，说明光线位于上方，所以应该将凸透镜向下移动．
（4）根据凸透镜成实像的条件和成缩小的像的条件来解答此题．
（5）凸透镜成像时，若遮住凸透镜的一部分，仍能成完整的像，只是像比原来变暗．
（6）凸透镜成像时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上．
有可能物体在焦点上，不能成像．
可能是光具座的长度小于凸透镜的4倍焦距．

解答 解：（1）为使像成在光屏的中心，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间，要调整烛焰和凸透镜高度，使它们的中心跟光屏的中心大致在同一高度．
（2）已知f=15cm，u=40cm，由凸透镜成像规律可知；u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距的范围2f＞v＞f，即30cm＞v＞15cm．
（3）做实验时，应将凸透镜中心、烛焰中心和光屏中心位于同一高度，这样所成的像就承接在光屏的中央．图中，烛焰的像在光屏的上方，说明来自凸透镜的光线有些偏上，所以应将烛焰向上移动或将凸透镜向下移动，这样光线向下移动，成像在光屏的中央．
（4）当物距u＞f时，成的像都是实像；当物距u＞2f时，成的像是倒立缩小的实像．
（5）实验时若有个蚂蚁爬上了凸透镜的镜头，相当于遮住凸透镜的一部分，此时在光屏上不会有蚂蚁的像，蜡烛仍能成完整的像，只是像比原来变暗．
（6）①凸透镜成像时，光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度，像无法成在光屏上．
②探究凸透镜成像时，光具座的长度至少为凸透镜焦距的4倍，如果光具座的长度过短，像在光具座之外，光屏上不能承接到像．

点评 此题通过实验探究了凸透镜成像的规律及特点，并考查了对凸透镜成像规律的应用．要解决此类题目，需要熟记凸透镜成像的规律并做到灵活应用．