Question

12．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，如图所示，实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度；把凸透镜固定在50cm处．当烛焰离凸透镜20cm 时，在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向上（上/下）移动．

（1）将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向左（填“左”或“右”）移动．
（2）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像．记录的数据如表：

次数	1	2	3	4	5	6
物距/cm	40	35	30	25	20	15
像距/cm	13.5	14	15	16.7	20	30

①在1～4次实验中，所成的像为倒立、缩小的实像．
②第6次的像比第5次的大（填“大”或“小”）．
（3）将蜡烛放在C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向左（填“左”或“右”）移动．

Answer 1

分析 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，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；根据光线过光心不改变方向判断像的移动情况．
（1）根据凸透镜成像的规律可以确定当物距在一倍焦距和二倍焦距之间的成像情况，从而可以得到答案．
（2）根据凸透镜成像的规律可以确定当物距大于二倍焦距时的成像情况，从而可以得到答案．
（3）物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越小，像距越小，虚像越小

解答 解：
实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，使像成在光屏的中心；实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，像会向光屏的上方移动．
（1）图示的物距为50厘米，凸透镜的焦距为10厘米，物距大于二倍焦距．根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透镜，向左边移动．
（2）
①在1-4次实验中，物距分别为：40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；
②第5次实验时，物距为二倍焦距，此时所成的像是与物体大小相等的实像；
第6次实验时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所成的像是倒立放大的实像，所以第6次的像比第5的像大．
（3）将蜡烛放在C点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应将蜡烛向左移动．
故答案为：同一高度；上；（1）左；（2）①缩小；②大；（3）左．

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律，同时考查了学生根据数据得出结论的能力．在分析时要注意成像的特点与物距的关系，通过比较与焦距的关系，得出结论．