Question

下面是小玲和小美同學探究凸透鏡成像規律．

（1）在探究前，小玲將三個凸透鏡分別正對太陽光，調節凸透鏡和光屏間的距離，使太陽光在光屏上會聚一點，量得凸透鏡到光屏的距離分別為48cm、15cm和4cm，為了便于在光具座上找出凸透鏡成像的規律，小玲應選擇焦距為 ___的那個凸透鏡進行實驗．

（2）凸透鏡中心離桌面的高度約6cm，光屏中心離桌面高度約7 cm，小美將一個新買來長蠟燭用刻度尺量了一下，然后截下了一端，只把其中一端較長的蠟燭裝上，小美截去一段的目的是_________     

（3）當燭焰移動到離凸透鏡的距離只有12cm時，光屏放在凸透鏡的另一側，不管怎樣位置都承接不到實像，出現這種現象的原因是 _______．如果用眼來觀察蠟燭的像，眼睛、蠟燭、凸透鏡的位置排列順序是___________________________________ ，_________ 是這種現象的應用

（4）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，如果只調凸透鏡向______調，調好后，燭焰中心在凸透鏡_________(主光軸的上方/ 主光軸上/ 主光軸的下方)

 

Answer 1

【答案】

（1）15cm（2）使蠟燭 、凸透鏡、光屏的高度大致在同一高度像能成在光屏

的中央   （3）物距小于像距，成虛像，虛像不能呈現在光屏，眼睛  、凸透鏡、蠟燭，放大鏡（4）向下，主光軸的下方

【解析】

試題分析：探究凸透鏡成像時，光具座的長度要大于凸透鏡的4倍焦距；凸透鏡的焦距太小時，不便于操作實驗．探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．根據物距和焦距的關系判斷成像情況和應用：

u＞2f，成倒立、縮小的實像，物像在凸透鏡的異側，應用于照相機和攝像機．

2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，物像在凸透鏡的異側，應用于幻燈機和投影儀．

u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側，應用于放大鏡和老花鏡．實像能在光屏上呈現，虛像不能在光屏上呈現．：（1）一般課桌的長度大約是100cm，如果采用焦距是48cm的凸透鏡進行實驗，實驗需要的長度至少是4×48cm=192cm，這個長度大于課桌的長度，操作不方便；如果采用焦距是15cm的凸透鏡進行實驗，實驗需要的長度至少是4×15cm=60cm，這個長度小于課桌的長度，器材合適；如果采用焦距是4cm的凸透鏡進行實驗，實驗需要的長度至少是4×4cm=16cm，這個長度雖然小于課桌的長度，但是實驗范圍比較小，不易操作實驗．故選擇焦距為15cm的凸透鏡．

（2）實驗中要截去蠟燭的一段是為了使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中央位置．

（3）凸透鏡的焦距是15cm，物距是12cm，u＜f，成正立、放大的虛像，虛像不能承接在光屏上，所以不管怎樣位置光屏都承接不到實像．凸透鏡成虛像時，物像在凸透鏡的同側，所以眼睛要在光屏一側通過凸透鏡觀察蠟燭，所以排列順序是眼睛、凸透鏡、蠟燭．（4）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，如果只調凸透鏡向向下調，調好后，燭焰中心在凸透鏡主光軸的下方。紫外線能否透過玻璃

考點：本題考查凸透鏡成像規律及其探究實驗、凸透鏡成像的應用

點評：（1）凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題的重要依據，一定要熟練掌握．

（2）光屏上是否能承接到像是判斷實像和虛像的最佳方法．

（3）探究凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍，這是選擇實驗器材的重要依據．