Question

20．如图是“探究凸透镜成像实验”，将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度上，把凸透镜固定在50cm刻度处．
（1）将蜡烛和光屏放在如图所示的位置，为了找到清晰的像，应将光屏向左移动（选填“左”或“右”）．

次数	物距/cm	像距/cm
1	40	13.5
2	30	15
3	25	16.7
4	20	20
5	15

（2）多次实验后，将数据记录表中，在1至3次实验中，所成的像为倒立的、缩小的实像；从数据上分析第5次实验像距应是30cm，而小明测出的像距为33cm，若数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是光屏上没有成清晰的像就进行了测量．

Answer 1

分析 为了使像成在光屏的中央，需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度上；
（1）凸透镜成像的规律及其应用之一：当物距u＞2f时，在光屏上得到倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距；
（2）分析1～3次实验数据，根据物距与焦距的关系得出成像的性质；要确定像的位置，在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止．

解答 解：实验中需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度上，目的是像成在光屏的中央；
（1）凸透镜的焦距为10cm，凸透镜固定在50cm刻度处，蜡烛在光具座上10cm处，此时u＞2f时，在光屏上可以得到倒立、缩小的实像，像应在一倍焦距和二倍焦距之间，即60cm和70cm刻度之间，应向左移动光屏，才能得到清晰的像；
（2）在1～3次实验中，物距分别为：40cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；
像的位置应该是像最清晰的位置，小明测出的像距为33cm的原因，可能是光屏上的像不是最清晰的时候测量的．
故答案为：烛焰的中心；（1）左；（2）缩小；光屏上没有成清晰的像就进行了测量．

点评 此题主要考查的知识点有两个：一是凸透镜的成像规律；二是凸透镜成像实验中出现问题的解决方案；充分体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念．