Question

A、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．

            圖1                                       圖2
（1）如圖1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______光斑，測得凸透鏡的焦距是______ cm．
（2）實驗中，小明無論怎樣移動光屏，都不能在光屏得到像原因可能是______．
（3）實驗一段時間蠟燭變短，要使燭焰像仍然成在光屏的中心，應將光屏向_______移動．
B、在“探究凸透鏡成像規律的實驗”中，將蠟燭、焦距等于10cm的凸透鏡、光屏放在光具座上，如圖2所示，調節燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，把凸透鏡固定在50cm處．
（1）將蠟燭放在A點，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應將光屏向______（填“左”或“右”）移動．
（2）依次改變蠟燭的位置，移動光屏，直到找到清晰的像．記錄的數據如下表．

次數	1	2	3	4	5	6
物距（cm）	40	35	30	25	20	15
像距（cm）	13.5	14	15	16.7	20	30

①在1-4次實驗中，所成的像為倒立、______的實像．
②第6‘次的像比第5次的______ （填“大”或“小”）．
（3）將蠟燭放在C點，觀察到燭焰的正立、放大的虛像后，若希望看到更大的虛像，應將蠟燭向______（填“左”或“右”）移動．

Answer 1

【答案】分析：A：（1）根據凸透鏡的焦點和焦距定義進行判斷．
（2）若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，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．
有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）根據過光心不改變方向，判斷當蠟燭變短后，為了使像成在光屏的中央，光屏的移動情況．
B：（1）蠟燭在A點，根據物距和焦距的關系，判斷像距范圍，確定光屏的移動方向．
（2）凸透鏡成實像時，物距大于像距時，成倒立、縮小的實像．
凸透鏡成實像時，物距減小，像距變大，像變大．
（3）凸透鏡成像時，u＜f，成正立、放大的虛像．
解答：解：A：（1）如圖，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一個最小最亮的點，這個點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距為 f=40cm-30cm=10cm．
（2）實驗中光屏上承接不到像可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
有可能物體在焦點上，不能成像．
（3）實驗一段時間蠟燭變短，根據過光心不改變方向，所以像會向上移動，要使像成在光屏的中央，光屏向上移動．
B：（1）蠟燭放在A點，物距 u=50cm-0cm=50cm，凸透鏡的焦距是10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f，所以光屏到凸透鏡的距離在10cm～20cm之間，在60cm刻度線和70cm刻度線之間，所以光屏向左移動．
（2）①1-4次實驗中，物距大于像距，成倒立、縮小的實像．
②第6次實驗比第5次實驗物距減小，像距增大，像增大．
（3）將蠟燭放在C點，物距 u=50cm-45cm=5cm，凸透鏡的焦距是10cm，u＜f，成正立、放大的虛像．
凸透鏡成虛像時，物距小于一倍焦距，物距越大，像越大，所以蠟燭要向左移動．
故答案為：A：（1）最小、最亮的；10；（2）物體在凸透鏡的一倍焦距以內（答案不唯一）；（3）上；
B：（1）左；（2）①縮小；②大；（3）左．
點評：此題是探究凸透鏡成像的規律，通過例舉一些實驗數據，讓學生通過數據總結結論，考查了分析數據得出結論的能力．同時考查了實驗中常出現的一種情況，即光屏上沒有像，知道這可能是成虛像，或不能成像或光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度．