Question

在探究“凸透鏡成像的規律”實驗中：
（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏組裝在光具座上，調整凸透鏡和光屏所在的兩個平面都與光具座的軌道（視為水平直線）

垂直

．
（2）點燃蠟燭，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，這樣做可使實驗中的像都能成在

光屏中心

．（設實驗中燭焰中心高度不變）
（3）小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材，探究凸透鏡成像的規律．如圖所示，將凸透鏡正對著太陽光，把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現一個

最小、最亮

 的光斑，測得凸透鏡的焦距是

10

 cm．
（4）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度，無論怎樣移動光屏，都不能得到清晰的像原因可能是

物距小于焦距，像是虛像

．
（5）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之間凸透鏡成像的規律時，做了三次實驗．與一次和二次實驗相比較，三次實驗的好處是：

使結論具有普遍性

．
（6）實驗過程中，由于蠟燭燃燒變短，使燭焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只調凸透鏡，應將凸透鏡向

下

調．調好后，燭焰中心在凸透鏡

主光軸的下方

（選填“主光軸的上方”、“主光軸的下方”或“主光軸上”）．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像中各器材的擺放要求，因為要使凸透鏡成像，所以應使凸透鏡的面對著蠟燭，光屏的面對著凸透鏡，這樣才能使像成在光屏上．
（2）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（3）平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可．
（4）要解決此題，需要知道當物距小于焦距時，凸透鏡成放大、正立的虛像．虛像不能成在光屏上．
（5）在物理實驗中，為了使實驗結果更具有可信度，防止實驗結論的片面性，通常要多做幾次．
（6）要解決此題，需要知道凸透鏡成倒立的實像．若燭焰的像成在光屏的上方，說明燭焰的位置太靠下，所以燭焰要相對于凸透鏡向上移動．

解答：解：（1）為了能使燭焰的光線通過凸透鏡，凸透鏡的表面應對著燭焰，所以表面應與光具座的軌道垂直，同時為了將像成在光屏上，光屏的表面應對著凸透鏡．所以光屏應與光具座的軌道垂直．
故答案為：垂直．
（2）在做實驗的過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使燭焰的像成在光屏的中心．
故答案為：光屏中心．
（3）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經凸透鏡后將會聚在焦點．所以把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑．這個光斑便為焦點．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．由圖知，凸透鏡的焦距是40cm-30cm=10cm．
故答案為：最小、最亮；10．
（4）蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調到同一高度，仍不能得到清晰的像，這說明此時成的是虛像或者物距小于焦距．
故答案為：物距小于焦距，像是虛像．
（5）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之間凸透鏡成像的規律時，做了三次實驗．這樣使實驗結論更具有可信度，消除實驗結論的片面性．
故答案為：使結論具有普遍性．
（6）由于凸透鏡成的是倒立的實像，所以由于蠟燭太短而使得像在光屏中心的上方．所以應將蠟燭向上調或將凸透鏡向下調．
由于燭焰的高度降低、光屏未調節，所以調好凸透鏡的位置后，燭焰、凸透鏡的光心、光屏中心在一條直線上時，燭焰在凸透鏡主光軸的下方．
故答案為：下；主光軸的下方．

點評：此題是探究凸透鏡成像的實驗，燭焰考查了學生對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調整工作．凸透鏡、光屏的面應與光具座的軌道垂直；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；為使實驗結論具有普遍性，對同一種情況應多測幾組數據．