Question

3．在观察凸透镜成像的实验中，有一个步骤是调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度．点燃蜡烛应在这个步骤之前（填“前”或“后”）．若凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d各点，分别调节光屏的位置．

①烛焰放在c点时，屏上出现的像最大；
②烛焰放在a点时，屏上出现的像最小；
③烛焰放在c点时，屏上出现最清晰像时，屏距凸透镜最远；
④烛焰放在e点时，无论怎样移动光屏，在屏上都得不到烛焰的像．

Answer 1

分析 为了使烛焰的像成在光屏的中央，则要求烛焰、凸透镜的光心及光屏的中心必须在同一高度上．
（1）凸透镜成像的几种情况：
U＞2f，成倒立、缩小的实像；2f＞U＞f，成倒立、放大的实像；U＜f，成正立、放大的虚像；
（2）凸透镜成实像时，物体在凸透镜的焦点以外，物距减小，像距增大，像增大．
（3）凸透镜成实像时，物距越小，像距越大．物体在凸透镜的焦点上即不成实像也不成虚像．

解答 解：因为实验要求是将焰心、凸透镜的光心和光屏的中心放在同一高度上，以便成像在光屏的中心，故点燃蜡烛应在这个步骤之前；
（1）屏上出现像是实像，凸透镜成实像时，蜡烛在凸透镜的焦点以外，物距越小，像越大．所以蜡烛放在c点时，光屏上的像最大．
（2）U＞2f，成倒立、缩小的实像．物距越大，像越小．所以蜡烛放在a点，屏上的像最小．
（3）蜡烛放在c点时，当屏上出现清晰的像时，物距最近，所以像距最远，即屏距透镜最远．
（4）U＜f，成正立、放大的虚像．虚像不能呈现到光屏上．所以蜡烛放在e点，屏上不能呈接到像，但透过透镜却可以观察到一个放大的虚像．
故答案为：前；（1）c；（2）a； （3）c；（4）e；放大．

点评 本题考查凸透镜成像规律，分清物距与像距的变化情况，记牢像的特点．还有要注意的是物体放在凸透镜的焦点上，凸透镜既不能成实像也不能成虚像．