Question

16．在探究凸透镜成像规律时，实验装置如图所示．
（1）实验桌上有A、B二个凸透镜，焦距分别为10cm、50cm，光具座上标尺的刻度范围如图所示，小丽想探究凸透镜成像的规律，应选用A凸透镜（选填“A”或“B”）．
（2）小丽将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是：物距小于或等于一倍焦距．
（3）凸透镜因定在光具座的50刻度线上，小丽将蜡烛移至光具座20cm处后，再移动光屏，此时光屏上会出现清晰缩小（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将蜡烛再远离透镜一些，这时光屏应向左（填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像．
（4）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将光屏向上移动．

Answer 1

分析 （1）用光具座探究凸透镜成像实验时，光具座的长度至少为凸透镜焦距的4倍．
（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．
（3）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．焦点外，物距越小，像距越大，实像越大．
（4）根据光线过光心不改变方向，判断蜡烛、凸透镜、光屏的移动情况．

解答 解：（1）A凸透镜的焦距是10cm，光具座的长度至少为40cm，此光具座符合题意．
B凸透镜的焦距是50cm，光具座的长度至少为200cm，此光具座不符合题意．
（2）蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是蜡烛在焦点上不能成像，蜡烛的一倍焦距以内成正立、放大是虚像，虚像不能呈现在光屏上．
（3）物距u=50cm-20cm=30cm，凸透镜的焦距是10cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像．将蜡烛再远离透镜一些，物距变大，像距变小，这时光屏应向左移动，才能得到清晰的像；
（4）实验一会儿蜡烛变短，要使烛焰像仍成在光屏中心，根据光线过光心不改变方向，可以使蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动．
故答案为：（1）A；（2）物距小于或等于一倍焦距；（3）缩小；左；（4）上．

点评 掌握凸透镜成像的四种情况的物距和焦距，像距和焦距，像的性质的情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．