Question

18．一物理实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验．凸透镜、蜡烛、光屏的位置如图所示．

（1）实验前，首先要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度；
（2）如图示，恰好能在光屏上得到烛焰的等大的像，从图中信息可以得出，该透镜的焦距为7.5cm；
（3）若将凸透镜移到光具座上45cm处，要使光屏上仍呈现清晰的像，下列做法可行的是C
A．光屏保持原有位置不动
B．光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离
C．光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离
（4）在实验进行的过程中，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，可将光屏向上移动．
（5）细心的张华同学发现，光屏上所成的像，无论是放大还是缩小，烛焰的像的左右两边大小都不相同，你认为可能的原因是：光屏平面没有与凸透镜的主光轴垂直．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜成像规律的实验要求，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，为了使像呈在光屏的中心；
（2）凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像，应用于测焦距；
（3）凸透镜的焦距为f=10cm，当将蜡烛移到标尺45cm处，即蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，眼睛在光屏这一侧透过凸透镜观察；
（4）原来烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，实验一段时间后，蜡烛变短了，烛焰移了到主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方；
（5）凸透镜成像时，像距越远，所成的像越大，据此分析．

解答 解：（1）调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的是为了使物体通过凸透镜成的像能够成在光屏上，便于观察．
（2）图中所示凸透镜的焦距u=40.0cm-25cm=15cm，物体成等大的像，所以2f=15cm，即f=7.5cm；
（3）若将凸透镜移到光具座上45cm处，要使光屏上仍呈现清晰的像，可以将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离；
（4）蜡烛变短后，像将移到主光轴上方，光屏也应移到主光轴上方；
（5）光屏上所成的像，距离凸透镜距离越远，所成的像越大，所以在实验过程中，烛焰的像的左右两边大小都不相同，原因可能是光屏平面没有与凸透镜的主光轴垂直，造成烛焰所成像的左右两边距离凸透镜的距离不同，所成的像的大小不同．
故答案为：（1）同一高度；
（2）7.5；
（3）C；
（4）上；
（5）光屏平面没有与凸透镜的主光轴垂直．

点评 此题考查了对凸透镜成像规律的理解，首先要熟练掌握凸透镜成像的规律，同时注意其应用．