题目内容

7．小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）为了测出凸透镜的焦距，小明将凸透镜正对太阳光，用一个光屏在透镜的另一侧移动，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光线有会聚作用，测出光斑到凸透镜的距离为10cm，则该透镜的焦距为10cm．
（2）小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：物距小于焦距．
（3）重新调整后，将蜡烛放在图中的A位置上，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向左（填“左”或“右”）移动．
（4）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像．记录的数据如下表．
次数123456
物距（cm）403530252015
像距（cm）13.5141516.72030
①在1-4次实验中，所成的像为倒立、缩小的实像，此现象在生活中的应用有照相机．
②第6次的像比第5次的大 （填“大”或“小”）．
（5）将蜡烛放在上图中的C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像，生活中老花镜（老花镜/近视眼镜）应用的就是这个原理．若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向左（填“左”或“右”）移动．
（6）小明还想知道蜡烛火焰与光屏上成的像是否左右颠倒．请你帮他设计实验．
你的设计方法是：吹动蜡烛，观察火焰的移动方向．

分析 （1）①凸透镜对光线有会聚作用．
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，用F表示；焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，用f表示．
（2）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．可能是光具座的长度小于凸透镜的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
（4）①根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．
（5）根据（4）中凸透镜成像情况和应用进行判断．
凸透镜成虚像时，物距增大，像距变大，像变大．
（6）为了验证光屏上的像左右是否颠倒，可以采用向左吹动烛焰，观察烛焰的像是否向右移动．

解答 解：（1）小明将凸透镜正对太阳光，用一个光屏在透镜的另一侧移动，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光线有会聚作用，这点是凸透镜的焦点，测出光斑到凸透镜的距离为10cm，则该透镜的焦距为10cm．
（2）小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，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；可能是光具座的长度小于凸透镜的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）蜡烛放在图中的A位置上，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向左移动，移动到60cm～70cm刻度线之间．
（4）①凸透镜的焦距是10cm，1-4次实验中，u＞2f，成倒立、缩小的实像．
②第6次的像比第5次的物距减小，像变大．
（5）将蜡烛放在上图中的C点，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，应用于放大镜或老花镜．
若希望看到更大的虚像，要增大物距，应将蜡烛向左移动．
（6）小明还想知道蜡烛火焰与光屏上成的像是否左右颠倒，吹动蜡烛，观察火焰的移动方向．
故答案：（1）会聚；10；（2）物距小于焦距（答案不唯一）；（3）左；（4）缩小；照相机；大；（5）老花镜；左；（6）吹动蜡烛，观察火焰的移动方向．

点评 （1）凸透镜成像的几种情况是凸透镜习题的基础内容，一定要熟练掌握．
（2）采用左吹动烛焰，观察烛焰的像是否向右移动，这是验证像是否左右颠倒的最简单的方法．

练习册系列答案
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（1）实验前，小明将凸透镜正对阳光，适当移动光屏的位置，当光屏上出现一个最小最亮的圆点时，小明测得圆点与凸透镜之间距离为10cm，则凸透镜的焦距为10cm．
（2）实验前，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央位置．
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