题目内容

小红同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．在实验过程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知识回答下列问题．
（1）实验前应首先调节蜡烛的焰心、

凸透镜的中心

、光屏的中心在同一高度．
（2）改变蜡烛的位置，使其位于远离凸透镜的20cm刻度线外，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、

缩小

（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
（3）在实验（2）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰的

倒立、放大的实

像．
（4）改变蜡烛的位置，使其位于45cm刻度线处，小红从透镜的

右

（选填“左”、“右”）侧通过透镜可以看到一个清晰的正立的像．利用这种成像规律可制成

放大

镜．
（5）若小红在做实验时，无论如何移动光屏，都不能在光屏上找到像，你认为造成这种现象的原因可能是

物距小于或等于1倍焦距（或凸透镜、光屏、烛焰的中心不在同一高度处）

．

分析：（1）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度．
（2）凸透镜成像规律：
物距小于焦距成正立放大虚像．应用是放大镜．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．应用是幻灯机、投影仪．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．应用是照相机．
（3）若不能再光屏上得到像，可能是因为物距小于焦距成虚像；物距等于焦距，不能成像；凸透镜、光屏、烛焰的中心不在同一高度．

解答：解：（1）在实验前应先调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心大致在同一高度，这样所成的像在光屏的中央，便于观察．
（2）由题意知，此凸透镜的焦距f=10cm，则2f=20cm．
若将蜡烛置于20cm刻度处，则物距u=50cm-20cm=30cm＞2f．
所以成倒立、缩小的实像，此时像距处于f和2f之间．
（3）若将（2）中的蜡烛和光屏互换位置，则物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立、放大的实像．
（4）若将蜡烛放在45cm刻度处，则物距u=50cm-45cm=5cm＜f，所以成正立、放大的虚像，且像和蜡烛在凸透镜的同侧，所以需在右侧通过透镜观察；
放大镜就是根据这个原理制成的．
（5）无论如何移动光屏，都不能在光屏上找到像，可能原因是物距小于或等于1倍焦距或凸透镜、光屏、烛焰的中心不在同一高度处．
故答案为：（1）凸透镜的中心；（2）缩小；（3）倒立、放大的实；（4）右；放大；（5）物距小于或等于1倍焦距（或凸透镜、光屏、烛焰的中心不在同一高度处）．

点评：此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．同时考查了凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清物距与像距之间的关系．