Question

小紅同學用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，裝置如圖所示．在實驗過程中保持凸透鏡的位置不變，請你根據(jù)所學知識回答下列問題．
（1）實驗前應首先調(diào)節(jié)蠟燭的焰心、

凸透鏡的中心

、光屏的中心在同一高度．
（2）改變蠟燭的位置，使其位于遠離凸透鏡的20cm刻度線外，再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立、

縮小

（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像．
（3）在實驗（2）的基礎上，將蠟燭和光屏互換位置，此時燭焰在光屏上成清晰的

倒立、放大的實

像．
（4）改變蠟燭的位置，使其位于45cm刻度線處，小紅從透鏡的

右

（選填“左”、“右”）側(cè)通過透鏡可以看到一個清晰的正立的像．利用這種成像規(guī)律可制成

放大

鏡．
（5）若小紅在做實驗時，無論如何移動光屏，都不能在光屏上找到像，你認為造成這種現(xiàn)象的原因可能是

物距小于或等于1倍焦距（或凸透鏡、光屏、燭焰的中心不在同一高度處）

．

Answer 1

分析：（1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）凸透鏡成像規(guī)律：
物距小于焦距成正立放大虛像．應用是放大鏡．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實像，像距大于二倍焦距．應用是幻燈機、投影儀．
物距等于二倍焦距成倒立等大實像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．應用是照相機．
（3）若不能再光屏上得到像，可能是因為物距小于焦距成虛像；物距等于焦距，不能成像；凸透鏡、光屏、燭焰的中心不在同一高度．

解答：解：（1）在實驗前應先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏，使它們的中心大致在同一高度，這樣所成的像在光屏的中央，便于觀察．
（2）由題意知，此凸透鏡的焦距f=10cm，則2f=20cm．
若將蠟燭置于20cm刻度處，則物距u=50cm-20cm=30cm＞2f．
所以成倒立、縮小的實像，此時像距處于f和2f之間．
（3）若將（2）中的蠟燭和光屏互換位置，則物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立、放大的實像．
（4）若將蠟燭放在45cm刻度處，則物距u=50cm-45cm=5cm＜f，所以成正立、放大的虛像，且像和蠟燭在凸透鏡的同側(cè)，所以需在右側(cè)通過透鏡觀察；
放大鏡就是根據(jù)這個原理制成的．
（5）無論如何移動光屏，都不能在光屏上找到像，可能原因是物距小于或等于1倍焦距或凸透鏡、光屏、燭焰的中心不在同一高度處．
故答案為：（1）凸透鏡的中心；（2）縮��；（3）倒立、放大的實；（4）右；放大；（5）物距小于或等于1倍焦距（或凸透鏡、光屏、燭焰的中心不在同一高度處）．

點評：此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學生對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時考查了凸透鏡成像的應用，要熟記凸透鏡成像的規(guī)律，特別搞清物距與像距之間的關(guān)系．