Question

19．小明在探究凸透镜成像的规律时，先将凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧移动光屏，在距透镜10cm时屏上呈现最小极亮的一点，然后他开始实验：
（1）先将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在桌面上，然后调节它们的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在同一高度，这是为了使像呈现在光屏的中央．
（2）当烛焰离凸透镜30cm时，光屏应在透镜另一侧距透镜10cm至20cm之间移动．光屏在其中的某一位置上会呈现出一个倒立、缩小的清晰的实像．
（3）当烛焰离凸透镜15cm时，光屏应向远离透镜的方向移动（填“远离”或“靠近”），光屏在某一位置上会呈现一个清晰的实像．
（4）当蜡烛逐渐消耗时，光屏上烛焰的像将随之上升（上升/下降）．

Answer 1

分析 （1）凸透镜对太阳光有会聚作用，太阳光通过凸透镜会会聚于一点，该点即焦点；做凸透镜成像实验应把蜡烛，凸透镜，光屏依次放置在光具座上，三者中心位于同一高度，像才能出现在光屏的中心．
（2）根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；
（3）根据凸透镜成像规律可知物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大实像，像距大于二倍焦距；
（4）根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向．

解答 解：（1）凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间，三者中心位于同一高度，像才能出现在光屏的中心．
（2）太阳光通过凸透镜会会聚于一点，该点即焦点．焦点到凸透镜的距离即为焦距．在距透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以焦距为10cm；
当烛焰离凸透镜30cm时，u＞2f，成倒立缩小实像；像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即距凸透镜10cm～20cm之间；
（3）当烛焰离凸透镜15cm时，f＜u＜2f，成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，应使光屏远离凸透镜；
（4）蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动．
故答案为：（1）透镜；光屏；呈现在光屏的中央；（2）10；20；倒立；缩小；（3）远离；（4）上升．

点评 本题考查学生能否准确找到凸透镜的焦距以及对凸透镜成像规律的掌握并能与实际相联系．