Question

1．某同学利用如图所示的装置做探究“凸透镜成像规律”的实验，请你帮他完成下列内容．
（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，其目的是使像成在光屏中央．
（2）下表是他实验时记录的几组数据：

试验次数	物距u/cm	像距v/cm
1	30	15
2	20	20
3	15	30
4	5	/

①由实验数据可知该凸透镜的焦距为10cm；
②第3次试验时所成像的特点可应用在投影仪上（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）．
③第4次实验时移动光屏，发现光屏上只有光斑（图中未画出）．下列关于光斑的说法正确的是：C（填写选项字母）．
A．光斑是烛焰所成的实像
B．光斑是烛焰所成的虚像
C．光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的
（3）另一小组的同学讲蜡烛和透镜固定，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．

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，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央位置．
（2））①根据凸透镜成像规律，u=2f，成倒立等大的实像，v=2f=u；
②凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立缩小的实像；f＜v＜2f；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，v＞2f；可知u＞v，成倒立缩小实像，u＜v时成倒立放大实像；生活中的投影仪便是利用凸透镜能成倒立放大的实像的原理制成的；
③物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成的是正立放大的虚像，光屏上不能承接，光屏上的光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的；
（3）探究凸透镜成像的实验时，若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像．

解答 解：（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2））①当u=2f，凸透镜成倒立等大的实像，v=2f=u，由表1中第2次实验数据可知：u=v=2f=20cm，得f=10cm；
②表1中第3次数据可知u=15cm，而f=10cm，满足f＜u＜2f，凸透镜成倒立放大的实像，这原理应用生活中的投影仪中；
③表1中第4次试验数据可知u=5cm＜f，凸透镜成正立放大的虚像，虚像不会在光屏上呈现，所以光屏上的光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的；
（3）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；也有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；还有可能物体在焦点上，不能成像．
故答案为：（1）同一高度；光屏中央；（2）①10；②投影仪；③C；（3）物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．

点评 本题是凸透镜成像规律的综合运用，要求我们既要掌握从实验记录数据中归纳出一般性的规律，又要能把这些规律与日常生活中应用结合起来，体现了从生活走向物理，从物理走向社会；是一道不错的有关凸透镜成像的综合性试题．