Question

10．小明在研究“凸透镜成像规律”时，使用的器材如图所示（凸透镜的焦距是10cm，刻度尺上标记着点，相邻两点间距为10cm）．请根据题意完成下列要求．

（1）小明点燃蜡烛后，首先要调节蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上；
（2）他把凸透镜放在D点，当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时，蜡烛应放在图中的B和C两点之间；
（3）他保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到蜡烛缩小、清晰的像，接下来的操作应该是将蜡烛移到B点左侧，并调整光屏位置；
（4）他继续进行实验，某次点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；物距小于焦距（写出两种可能的原因）．

Answer 1

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、同一直线上；
（2）根据物体位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像来解答此题．
（3）在凸透镜成实像的规律中，物体距离凸透镜越近，所成的实像越大，物体距离凸透镜越远，所称的实像越小．
（4）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）实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上，烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度．
（2）根据凸透镜成像规律可知，物体位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，所以蜡烛应放在图中的B和C两点之间（或“在透镜左侧，距凸透镜lOcm至20cm之间”；“在透镜左侧，到凸透镜的距离大于l倍焦距，小于2倍焦距”）．
（3）蜡烛向左移动一定距离，物距变大，像距变小，成的像也变小，因此想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是将蜡烛移到B点左侧（只要体现出B点左侧的某一区域或某一点即可），并调整光屏位置于1倍焦距和2倍焦距之间．
（4）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，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．
故答案为：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上；
（2）B和C两点之间；
（3）将蜡烛移到B点左侧，并调整光屏位置；
（4）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；物距小于焦距．

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，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用．