Question

2．在“探究凸透镜成像规律的实验”中：
①由图可知，凸透镜的焦距为15.0cm；
②把实验器材放在光具座上后，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏使它们的中心在同一高度．这样蜡烛的像才能成在光屏的正中央．
③调整好后，把烛焰放在距离凸透镜20cm处，在凸透镜的另外一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒、（填“倒”或“正”）放大（填“缩小”“等大”或“放大”）清晰的像，此时的成像原理与生活中的投影仪（填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）类似．
④保持凸透镜的位置不动，把蜡烛放在凸透镜前的某一位置，无论怎样移动光屏都观察不到蜡烛的像，其原因可能是Ⅰ、物体距透镜的距离为一倍焦距，物体不成像；Ⅱ、物体距透镜的距离小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像．．

Answer 1

分析 （1）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，从图示中读出凸透镜的焦距；
（2）实验中为使像能成在光屏的中央，需调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（3）已知凸透镜的焦距和烛焰到凸透镜的距离，可以判定成像的性质；具体的应用根据成像特点确定；
（4）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度．从以上几个方面考虑去解决此题．

解答 解：①凸透镜的焦距为f=65.0cm-50.0cm=15.0cm；
②调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度，使烛焰的像成在光屏中心；
③因为物距u=20.0cm，f＜u＜2f，所以物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；成倒立、放大、实像这一特点的应用是投影仪；
④物体此时距透镜的距离有可能恰好为一倍焦距，此时物体不成像．所以光屏上没有清晰的像．
物体此时距透镜的距离有可能小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像，由于虚像不是由实际光线会聚而成，所以光屏上也不会有清晰的像．
物体此时的距离即使大于一倍焦距，成实像，若蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上，此时光屏上也不会有清晰的像．
故答案由题意可知，有以下两种可能：Ⅰ、物体距透镜的距离为一倍焦距，物体不成像；
Ⅱ、物体距透镜的距离小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像．
故答案为：①15.0；②同一高度；③倒立；放大；投影仪；④Ⅰ、物体距透镜的距离为一倍焦距，物体不成像；Ⅱ、物体距透镜的距离小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像．

点评 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，一定要注意实验前的调整工作，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用．