Question

【題目】如圖所示是小華探究“凸透鏡(f=12cm)成像規律”的實驗裝置，
（1）實驗前他將燭焰和光屏的中心調到凸透鏡的上．

（2）下表是小華通過實驗記錄的幾組數據．

在第3次實驗中，為得到清晰的像，像距應為 cm，第4次實驗時所成的像是 (倒立/正立)、 (縮小/等大/放大)的實像．
（3）分析表中數據，你發現成倒立實像的大小與（焦距/像距/物距）有關．
（4）當光屏上得到一個放大的實像時，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應將蠟燭透鏡，將光屏（靠近/遠離）透鏡．
（5）將蠟燭稍遠離凸透鏡，光屏上的像變模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移動光屏，則應將光屏（遠離/靠近）凸透鏡；②若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個焦距合適的（凸/凹）透鏡．
（6）小華測焦距f時，將凸透鏡正對太陽，在透鏡下方的白紙上呈現一光斑時，測得光斑到透鏡的距離為L，將白紙再靠近透鏡一段距離，發現白紙上又出現了相同大小的光斑，則Lf（大于/等于/小于）；小華取一發光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L處，在透鏡另一側將白紙沿主光軸逐漸從透鏡處遠離透鏡過程中，紙上的光斑大小將 ．
A.一直變大 B.一直變小 C.先變大后變小 D.先變小后變大
（7）小剛和小陽在探究“凸透鏡成實像的規律”時，分別使蠟燭和光屏同時在光具座上不停地左右移動，但一直沒能在光屏上看到燭焰所成的清晰的像．你認為他們應該怎樣改進？ ．

Answer 1

【答案】
（1）主光軸
（2）24,倒立,放大
（3）物距
（4）靠近,遠離
（5）靠近,凹
（6）大于,D
（7）燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度,或固定透鏡位置,先確定蠟燭到透鏡的距離(u>f),再移動光屏
【解析】解：（1）實驗前他應將燭焰和光屏的中心調到凸透鏡的主光軸上，以保證像呈在光屏的中心；
（2）在第3次實驗中，u=24cm=2f，根據凸透鏡成像規律可知，成倒立、等大的實像，v=24cm；第4次實驗時，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的實像；
（3）分析表中數據可知，u＞f時，成倒立、實像，且實像的大小與物距u有關；
（4）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，當光屏上得到一個放大的實像時，保持透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應將蠟燭靠近透鏡，將光屏遠離透鏡；
（5）將蠟燭稍遠離凸透鏡，光屏上的像變模糊，凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移動光屏，則應將光屏靠近凸透鏡；②凹透鏡對光線有發散作用．因此若不移動光屏，則可在蠟燭和凸透鏡之間再放上一個焦距合適的凹透鏡，可以使光線推遲會聚；
（6）將白紙再靠近透鏡一段距離，發現白紙上又出現了相同大小的光斑，說明開始光屏在焦點后，后一次在焦點前，即L大于f；將發光的小電燈放在凸透鏡主光軸上離光心距離為L處時，可以認為是平行光，拿一張白紙在它的另一側從透鏡處緩慢遠離透鏡，在白紙上的光斑會逐漸會聚，所以光斑變小，當白紙上在凸透鏡的焦點上時光斑最小，再緩慢遠離透鏡時會聚的光就開始發散，所以光斑又變大；
（7）失敗的原因可能有二個：一是燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心不在同一高度；二是根據凸透鏡的成像規律，當物體位于1倍焦距處時不成像，位于一倍焦距以內時，所成的像是虛像，所以不會在光屏上呈現；正確的操作是：燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度；固定好凸透鏡在某一位置，然后將蠟燭放在焦點以外，移動光屏去承接燭焰所成的像.
所以答案是：（1）主光軸；（2）24，倒立，放大；（3）物距；（4）靠近，遠離；（5）靠近，凹；（6）大于，D；（7）燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度，或固定透鏡位置，先確定蠟燭到透鏡的距離(u>f)，再移動光屏。
【考點精析】本題主要考查了凸透鏡的會聚作用和凸透鏡成像規律及其探究實驗的相關知識點，需要掌握凸透鏡對光有會聚作用，平行于凸透鏡主光軸的光線會聚于焦點，通過凸透鏡焦點的光線平行于主光軸射出，通過凸透鏡光心的光線傳播方向不變．凸透鏡的焦點是實焦點；巧記凸透鏡成像的區分：物近像遠像變大， 一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小， 實像總是倒立的才能正確解答此題．