Question

12．小强用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律．
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛后，发现无论怎样移动光屏都找不到烛焰的像，分析其中的原因，下列说法错误的是C
A．烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上
B．物距小于凸透镜的一倍焦距
C．蜡烛在凸透镜的两倍焦距处
D．蜡烛在凸透镜的焦点上
（2）探究时，小强依次改变蜡烛的位置，移动光屏找到清晰的像，记录了下表所示的数据．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
物距/cm	50	40	35	30	25	20	15
像距/cm	12.5	13.3	14	15	16.7	20	30

由上表可知，凸透镜的焦距是10cm．实验操作了一段时间后，小强发现像不在光屏中央了，图乙中符合此时看到光屏上的像为A．
（3）做完了以上实验，小强又把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图丙所示．若再取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将蜡烛靠近（远离/靠近）透镜．

Answer 1

分析 （1）光屏上得不到像，可能原因有：物距小于焦距，成虚像；物距等于焦距，不能成像；烛焰、光屏、凸透镜的中心不在同一高度处．
（2）当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时物距和像距相等，成倒立等大实像；
根据光线过光心不改变方向．实验过程中蜡烛变短，要使烛焰的像还呈现在光屏的中央位置，可以使烛焰向上移动；也可以使凸透镜向下移动；也可以使光屏向上移动．
（3）近视镜是凹透镜，对光线有发散作用．

解答 解：（1）A、光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度，像可能成不在光屏上．选项说法正确；
B、物距小于凸透镜的一倍焦距，成正立放大虚像，所以光屏接收不到．选项说法正确；
C、蜡烛在凸透镜的两倍焦距处，光屏在二倍焦距处可以接收到像．选项说法错误；
D、蜡烛在凸透镜的焦点上，不成像，所以光屏接收不到．选项说法正确．
（2）当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时物距和像距相等，成倒立等大实像．根据第6次实验数据，物距等于像距，所以20cm=2f，f=10cm；
根据光线过光心不改变方向．蜡烛变短了，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移动，A符合题意．
（3）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近透镜．这是因为：凹透镜是发聚透镜，去掉凹透镜的时候，线发散聚的弱，所以应该使光屏靠近透镜．
故答案为：（1）C；（2）10；A；（3）靠近．

点评 凸透镜成像规律实验是光学实验出题热点，要掌握好实验的基本操作及误操作产生的现象、成像范围规律及运动规律．