Question

4．探究凸透镜成像规律，设计实验如下：
实验器材：刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏；
（1）如图2所示，从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏；
（2）将三者的中心调到同一水平高度．
（3）正确调整后，不断改变蜡烛与凸透镜间的距离，并移烈日目弄进行实验，获得的数据如下表：

实验序号	物体到凸透镜的距离/cm	光屏上的像到凸透镜的距离/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15	30
5	10	光屏上没有像
6	8	光屏上没有像

请分析以下几个问题：
（1）根据表格数据推断，如图1所示蜡烛位置，光屏应移至A区域才能找到清晰的像．
（2）观察火焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左（填“左”或者“右”）观察．
（3）蜡烛从“10cm”处以1cm/s的速度向右匀速移动至“20cm”处，在这个过程中，蜡烛的像的移动速度A
A．始终大于1cm/s  B．始终小于1cm/s  C．先减速，后加速  D．始终加速．

Answer 1

分析 （1）根据u=v=2f时，成倒立、等大实像确定焦距，根据物距判断像距；
（2）当物距小于f时，成正立放大的虚像，此时物像同侧；
（3）2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．

解答 解：（1）由数据知，u=20cm时，v=20cm，所以f=10cm，图1中物距u45cm-20cm=25cm＞2f，处于f和2f之间，所以像距大于2f，成倒立、缩小实像，像距：2f＞v＞f，要得到清晰的像，光屏应在A区；
（2）观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左观察；
（3）20cm=2f，蜡烛从“10cm”处移动至“20cm”处，成倒立、放大的实像，像距大于2f，随物距变大，像距变小，像移动的速度大于物体移动速度，且越来越慢，故选A．
故答案为：（1）A；（2）左；（3）A．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律．要注意实验前的准备工作，特别注意凸透镜、烛焰、光屏高度的调节，同时考查了凸透镜成像的规律，特别注意成像特点与物距、像距之间的关系．