Question

12．利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）实验时，首先在光具座上放置实验器材，若光具座A处放置蜡烛（如图所示），则C处应放置光屏（选填“凸透镜”或“光屏”）．器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上．
（2）实验后，可得出凸透镜成像规律，根据成像规律判断下列说法，说法正确的是D
A．若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，可在光屏上成放大的像
B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移
C．若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D．若烛馅在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
（3）某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：

实验序号	物距u/cm	焦距f/cm	像的性质	像距v/cm
1	12	10	倒立放大实像	60
2	14	10	倒立放大实像	35
3	15	10	倒立放大实像	30
4	30	10	倒立缩小实像	15
5	30	12	倒立缩小实像	20
6	30	15	倒立等大实像	30

下列对表中数据的分析，错误的是A
A．当凸透镜的焦距相同，物距不同时，所成的像有可能相同
B．当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大
C．当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同
D．当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，因为光屏上接到的是实像，凸透镜成实像时，物像在凸透镜的两侧，所以把凸透镜放在蜡烛和光屏的中间位置；探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样像才能成在光屏的中央．
（2）①物距大于二倍焦距，成倒立、缩小实像；②凸透镜成实像时，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒，据此蜡烛燃烧变短时，所成的像的移动方向；③根据凸透镜成实像时，物近像远像变大来分析；④u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
（3）根据表中数据，对各个选项逐一分析．

解答 解：（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏．若图中A位置上放置蜡烛，则B位置上应放置凸透镜，C位置放置光屏；
探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，即使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在凸透镜的主光轴上；
（2）A、烛焰距离凸透镜30cm，u＞2f，成倒立、缩小实像，故A错误；
B、因为凸透镜成实像时，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒，所以蜡烛燃烧变短时，所成的像移到了光屏中心的上方，故B错误；
C、若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，物距增大或减小，此时像距、像的大小也跟着变化，则光屏上不能观察到清晰的烛焰像，故C错误；
D、若烛馅在光屏上成缩小的像，物距u＞2f，像距2f＞v＞f，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离，故D正确．
故选D；
（3）（3）A、当凸透镜的焦距相同，物距不同时，像大小都不可能相同，故A错误；
B、由4、5、6次实验可知，凸透镜的焦距由10cm增大到15cm时，像距由15cm增大到30cm，则当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大，故B正确；
C、由4、5次实验可知，物距都为30时，都成倒立缩小实像，则当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同，故C正确；
D、由1、2、3次实验可知，凸透镜的焦距相同，物距由12cm增大到15cm时，像距由60cm减小到30cm，
则当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小，故D正确．
故选A．
故答案为：（1）光屏；主光轴；（2）D；（3）A．

点评 此题主要考查了凸透镜成像实验中所需的器材及实验要求．并且考查了凸透镜成像的规律及应用．实验要求凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，是指同一水平线，与同一直线区别开．本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题．