Question

在如图中，凸透镜的焦距为10cm．

（1）实验时应先向______（选填：“上”“下”“左”或“右”）调整光屏，以保证烛焰的像能在光屏的中央．
（2）若保持图中透镜的位置不变，将蜡烛移至光具座的“20cm”刻度处．则应在______cm刻度范围内移动光屏寻找像（选填“50-60”、“60-70”或“大于70”），直到光屏上的像最清晰为止．
（3）当烛焰在一倍焦距内成虚像时，若要使所成的虚像更大一些，则透镜应该是______（靠近或远离）物体．
（4）烛焰关于凸透镜成的实像都是倒立的，现在想知道成的实像是否左右相反，只利用题中的现有器材设计你的验证方法：______．

Answer 1

解：（1）根据图示的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知，光屏的中心高于凸透镜、烛焰的中心，要使像成在光屏的中心，就要使光屏向上调整使三者的中心在同一高度上．
故答案为：上．
（2）此时u=30cm．物距大于2f，由凸透镜成像的规律可知此时成倒立缩小的实像，并且像处于f和2f之间．现在光屏放在了60cm处，60cm-50cm=10cm，正好在1倍焦距上，所以光屏应远离透镜，且光屏应在光具座的60～70cm刻度范围内移动．
故答案为：60-70．
（3）当烛焰在一倍焦距内，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应透镜应该是远离物体．
故答案为：远离．
（4）要知道凸透镜成倒立的实像，像与物不仅左右相反，而且上下相反．在利用烛焰进行验证时，上下相反可以直接看出．左右相反可以通过使火焰左右不同或发生变化来进行验证．所以我们可以通过改变烛焰的形状，使其左右明显不对称．所以可以用嘴轻轻地向左侧或右侧吹气，观察像的摆动情况．
故答案为：用嘴轻轻的吹烛焰使其向左或向右摆动．然后观察光屏上烛焰像的变化情况．
分析：（1）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整光屏凸透镜烛焰的中心在同一高度上，这样做的目的是使像成在光屏的中心．
（2）根据凸透镜成像的规律，知道当物距大于2f时，成倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间，确定像的位置；
（3）物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越小，像距越小，虚像越小．
（4）两个蜡烛并排放置且烛焰高度不同．然后观察光屏上两个烛焰像的情况（或用嘴轻轻的吹烛焰使其左右摆动．然后观察光屏上烛焰像的变化情况；或用物体在烛焰前挡住左侧或右侧一部分火焰．然后观察光屏上烛焰像的变化情况或找一个发光的F字母作为物体，观察光屏上的成像情况）合理即可得分．
点评：此题主要考查了凸透镜成像的规律，在分析时要注意成像的特点与物距的关系，通过比较与焦距的关系，得出结论，同时还考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．同时考查了学生根据猜想设计实验的能力，在此题中关键要抓住左右是否相反这个问题．