Question

13．小军和小民班的同学在老师的指导下，用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”．

（1）开始时，小军和小民商议，先用眼睛来观察一下凸透镜成像的各种情况．于是，他们先把凸透镜固定在光具座上0cm处，小军负责将蜡烛从透镜一侧50cm处逐渐向透镜靠近，小民从另一侧透过透镜观察烛焰，并按照观察到的像的大小进行编号，然后整理记  录观察到的几个像的情况如图乙所示．小军想知道观察到的各个像的先后顺序，小民有些已记不清楚．请你帮他排列出来：1、2、3、5、6、4．
（2）调整好后，在做实验时，小军用手遮住了凸透镜的上半部分，则他观察到光屏上的像D．
A．不能看到烛焰的顶部    B．不能看到烛焰的底部
C．不能看到烛焰的全部    D．可以看到烛焰的全部，但像会变暗一些
（3）邻座的小红用同样的实验器材做该实验，小红将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是物距等于焦距．
（4）实验时他们发现，在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中，随着蜡烛的燃烧，光屏上的像向上（选填“上”或“下”）移动．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜成实像时物近像远像变大的特点进行分析；当物距小于焦距时，成正立放大的虚像；凸透镜成虚像时，物体距离凸透镜越远，像越大；
（2）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；
（3）根据由焦点发出的光经凸透镜后平行主光轴射出的特点分析．
（4）凸透镜成倒立的实像，像与物体的运动方向相反．

解答 解：（1）先把凸透镜固定在光具座上10cm处，小军负责将蜡烛从透镜一侧50cm处逐渐向透镜靠近，即物体原来处于2倍焦距以外，在它从2倍焦距以外向焦点处移动时，物距逐渐变小，故像距变大，像变大，且一定成一个倒立的像，故依次是1、2、3、5；
当蜡烛在焦点时，不成像，在焦点以内时，能看到一个正立、放大的虚像，且“凸透镜成虚像时，物体距离凸透镜越远，像越大”，故6图的像比4图的像更大，故6距离凸透镜更远，所以其距离关系是6、4；
故完整的排列关系是：1、2、3、5、6、4．
（2）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；因此可以看到烛焰的全部，但像会变暗一些；
（3）无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，说明折射光线是平行的，则可能出现的原因应该是物距等于焦距．
（4）蜡烛变短，向下移动，由于成倒立的实像，所以光屏上的像向上移动．
故答案为：（1）1、2、3、5、6、4；（2）D；（3）物距等于焦距；（4）上．

点评 （1）掌握凸透镜成像的三种成像的物距、像距和像的性质．
（2）正确区分实像和虚像．
（3）实验过程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解决．