Question

9．在探究凸透镜成像的实验中：
（1）调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在一条与光具座平行的直线上，其目的是为了使像呈在光屏的中央．点燃蜡烛在调节之前（前或后）．
（2）当烛焰的像在光屏上呈现时，若保持凸透镜和光屏的位置不动，随着蜡烛的燃烧，高度不断降低，则光屏上所呈的像向上（填“上”或“下”）移动．
（3）如图所示：在实验时，小明同学分别把点燃的蜡烛放在A、B、C、D、E的位置，请你利用学过的知识帮他分析一下：

①把蜡烛放在C点，屏上出现的像最大；像是倒立（正立/倒立）．
②把蜡烛放在A点，屏上出现的像最小；像是倒立（正立/倒立）．
③把蜡烛放在D点，透镜不成像．
④把蜡烛放在E点，透镜成的是虚像；像是正立（正立/倒立）．
⑤把蜡烛从近处向凸透镜远离（C→A）时，像逐渐远离（填“靠近”或“远离”）透镜，像的大小逐渐变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．

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直线上；
（2）实验一段时间后，蜡烛变短了，根据过光心不改变方向，判断像的移动方向；
（3）凸透镜成像的几种情况：U＞2f，成倒立、缩小的实像．U=2f，成倒立、等大的实像．2f＞U＞f，成倒立、放大的实像．U=f不成像．U＜f，成正立、放大的虚像．凸透镜成实像时，物体在凸透镜的焦点以外，物距减小，像距增大，像增大．

解答 解：（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一直线上，其目的是使像成在光屏的中央．因为实验要求是将焰心、凸透镜的光心和光屏的中心放在同一高度上，以便成像在光屏的中心，故点燃蜡烛应在调节之前；
（2）蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，所以应该向上调节光屏，使像呈在光屏的中央；
（3）①要成实像，首先物距大于焦距，物距越小成的像越大，而且像是倒立的，所以在c点成的像最大．
 ②当U＞2f，成倒立、缩小的实像，由图可知，把蜡烛放在A点，屏上出现的像最小
 ③当将蜡烛放在凸透镜的焦点上时，不成像，由图可知，D点正好是焦点．
④U＜f，成正立、放大的虚像．由图可知，把蜡烛放在E点，透镜成的是虚像．
 ⑤把蜡烛从远处向凸透镜靠近（由A→D，不包括D点）时，物距在不断增大，由凸透镜成像规律可知：物距增大，像距减小，像变小．所以像逐渐远离透镜，像的大小逐渐变大．
故答案为：（1）直线；使像呈在光屏的中央；前；（2）上；（3）①C；倒立；②A；倒立；③D；④E；正立；⑤靠近；变小．

点评 本题考查凸透镜成像的实验的内容比较新颖，考查了物距一定时，凸透镜的焦距越小，像越大；像没有呈现在光屏的中心的原因及如何调节；根据成像性质与物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距；凸透镜成实像的实验结论．