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，實驗前他將燭焰和光屏的中心調到凸透鏡的_______上．

下表是小華通過實驗記錄的幾組數據．

（1）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．

（2）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．

（3）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．

（4）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．

（5）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L______f（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

（6）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】主光軸 24倒立放大物距靠近遠離靠近凹大于D燭焰、光屏的中心必須和凸透鏡光心在同一高度，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】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。

（1）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；

（2）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；

（3）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；

（4）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；

（5）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。

（6）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。