Question

15．小明、小紅和小剛分別用甲、乙、丙三個(gè)不同型號(hào)的凸透鏡（如表）做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)．（其余器材相同）

序號(hào)	焦距
甲	未知
乙	15cm
丙	40cm

（1）小明組裝并調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，如圖1，將甲凸透鏡固定在O點(diǎn)，使?fàn)T焰和光屏的中心位于同一高度．把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座的A點(diǎn)處時(shí)，移動(dòng)光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰、倒立等大的像，則凸透鏡的焦距是10cm，此時(shí)光屏應(yīng)位于圖中D點(diǎn)（填寫圖中字母）的位置．若要模擬放大鏡的原理則蠟燭的位置應(yīng)位于BO兩點(diǎn)之間（填寫圖中字母），人眼應(yīng)在凸透鏡的右（左或右）側(cè)觀察像，若要放大的效果好些，蠟燭應(yīng)靠近B點(diǎn)（填寫圖中字母）．
（2）小紅用乙凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，調(diào)整好后，如圖2所示，蠟燭的燭焰在光屏上成一個(gè)清晰的像．這個(gè)像是縮�。ㄟx填“放大”或“縮小”）的實(shí)像．此時(shí)將蠟燭向左移動(dòng)一段距離s，則光屏要向左（左或右）移動(dòng)距離s′，且s′小于s（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）小剛用丙凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，正確擺放器材，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)蠟燭和凸透鏡，在光屏上總找不到清晰的像，其原因是：凸透鏡的焦距太大．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上．
當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)成等大的倒立的實(shí)像，此時(shí)像距也等于二倍焦距．
當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)成正立的等大的虛像，此時(shí)像和物位于同側(cè)；物距增大像距增大，像變大．
（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，根據(jù)物距和像距的關(guān)系，能判斷凸透鏡的成像情況：
①物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像；
②物距等于像距，成倒立、等大的實(shí)像；
③物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像．
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小，同時(shí)掌握凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用之一：u＞2f，成倒立縮小實(shí)像，應(yīng)用是照相機(jī)．
（3）若光屏上沒有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上�?br />有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．

解答 解：（1）在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，而且蠟燭燭焰的中心、凸透鏡的光心、光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．
由圖可知把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座的A點(diǎn)處，則u=20cm時(shí)，物體成等大的像，所以2f=20cm，即焦距f=10cm；此時(shí)像距v=2f=20cm，則此時(shí)光屏位于圖中D點(diǎn)的位置．
若要模擬放大鏡的原理則蠟燭的位置應(yīng)位于一倍焦距以內(nèi)，即位于B0之間，像物同側(cè)，人眼應(yīng)在凸透鏡的右側(cè)觀察像；若要放大的效果好，則要蠟燭在一倍焦距的范圍內(nèi)遠(yuǎn)離凸透鏡，所以要靠近B點(diǎn)．
（2）觀察圖2可知，物距大于像距，蠟燭的燭焰在光屏上成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像；
凸透鏡成實(shí)像的動(dòng)態(tài)規(guī)律：成實(shí)像時(shí)，物距變大，像距變小，像變小可知，將蠟燭向左移動(dòng)一段距離s，則光屏要向左移動(dòng)一段距離s′，且s′小于s．
（3）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上依次擺放，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)光屏總找不到像，可能是因?yàn)橥雇哥R的焦距太大，物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．
故答案為：（1）同一高度；10；D；BO；右；B；
（2）縮��；左；小于；
（3）凸透鏡的焦距太大．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了有關(guān)凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，首先要掌握凸透鏡成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，并能靈活應(yīng)用．