Question

5．如圖1是小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置圖：


（1）小明同學做實驗時，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像如圖1所示，若要使燭焰在光屏中心成像，只調節(jié)透鏡，他應將透鏡向上（選填“上”或“下”）移動．改正后若實驗時當蠟燭距離凸透鏡10.3cm時，無論怎么樣移動光屏都得不到像，原因是像距大，光具座不夠長．
（2）蠟燭通過凸透鏡恰好在光屏上得到放大的清晰的像，若保持凸透鏡的位置不變把蠟燭和光屏的位置對調，則光屏上D
A．不能成像     B．可以成像，但要適當移動位置  C．可以成像，像大小不變  D．可以成像，像變小
（3）小華在凸透鏡成像實驗中，把蠟燭放在該凸透鏡的焦點上，凸透鏡固定不動，將光屏向遠離凸透鏡的方向移動的過程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小不變的光斑，把蠟燭放在該凸透鏡的焦點內，凸透鏡固定不動，將光屏向遠離凸透鏡的方向移動的過程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小變大的光斑（填“不變”、“變大”、“變小”）．
（4）一物距應只有唯一的像距，他們三人將蠟燭都放在透鏡前15厘米處時，但他們所測得的像距卻并不相同，分別為28cm，30cm，31cm，他們的數(shù)據(jù)不是因為測量長度誤差造成的，你認為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是移動光屏成像清晰程度不一樣．
（5）小華又將兩支點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于如圖2所示的位置時，光屏上C、D兩處會得到清晰的燭焰像．這像是縮小 （選填“縮小”、“等大”或“放大”）的燭焰的像．用一厚紙板擋住A處的燭焰，在光屏上C （選填“C”或“D”）處仍能得到一個清晰的燭焰像．

Answer 1

分析 （1）在做凸透鏡成像規(guī)律實驗時，首先要使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上，目的是為了使像成在光屏的中心．
當物距處于f和2f之間時，像距應該大于2f，且物距越小，像距越大；
（2）根據(jù)折射光路的可逆性，當凸透鏡成實像時，對調光屏和蠟燭的位置，仍能夠在光屏上成像；
（3）將光源放在焦點上，經(jīng)凸透鏡后光線是平行的；
若光源在焦點內，通過凸透鏡后，光線仍是發(fā)散的；
（4）同一凸透鏡，物距一定，像距一定，小組實驗的像距不同，可能是因為光屏上還沒有出現(xiàn)清晰的像就測像距；
（5）過凸透鏡光心的光線不改變方向．由此可以判斷A處燭焰的像在D點，B處燭焰的像在C點．
凸透鏡成實像時，U＞V，成倒立、縮小的實像；U＜V，成倒立、放大的實像．

解答 解：（1）光屏上承接燭焰的像偏高，要想讓像成在光屏的中央，應當將凸透鏡向下調節(jié)．或將光屏向上移動．
當蠟燭距離凸透鏡10.3cm時，此時物距處于f和2f之間，且稍大于焦距，所以物距遠大于2f，無論怎么樣移動光屏都得不到像，原因可能是因為光具座不夠長造成的；
（2）蠟燭通過凸透鏡恰好在光屏上得到放大的清晰的像，根據(jù)光路的可逆性，若保持凸透鏡的位置不變把蠟燭和光屏的位置對調，則光屏上仍可以成像，此時成的是倒立縮小的實像；
（3）把蠟燭放在該凸透鏡的焦點上，通過凸透鏡后的光線是平行的，所以將光屏向遠離凸透鏡的方向移動的過程中，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是大小不變的光斑；
把蠟燭放在該凸透鏡的焦點內，光線通過凸透鏡后仍是發(fā)散的，所以將光屏向遠離凸透鏡的方向移動，在光屏上的光斑變大；
（4）他們所測得的像距卻不相同，可能是因為在移動光屏成像時像的清晰程度不同；
（5）根據(jù)過光心的光線不改變方向，可以判斷A處燭焰的像在D點，用厚紙板擋住A處的燭焰，D處燭焰的像不見了，C處還能看到B處燭焰的像．
以A處燭焰和D處燭焰的像為例，物距大于像距，成倒立、縮小的實像．
故答案為：（1）上；像距大，光具座不夠長；（2）D；（3）不變；變大；（4）移動光屏成像清晰程度不一樣；（5）縮�。籆．

點評 此題是探究凸透鏡成像實驗，考查了實驗器材的選擇、調節(jié)、凸透鏡成像特點及應用等，考查非常全面．關鍵掌握成像規(guī)律及原理，同時要掌握對實驗現(xiàn)象的分析．