Question

小明在實驗室用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規律”實驗．
（1）小明將點燃的蠟燭、凸透鏡固定好位置后，無論怎樣移動光屏，在光屏中心都只能看到一個大小不變的圓形光斑，你認為可能出現的原因應該是______．
（2）小紅同學在實驗中，按如圖裝配儀器，此時光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高．為了使像能成在光屏的中央，她應該將蠟燭往______調（選填“上”或“下”）．調整好后她將燭焰移到距凸透鏡25cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是______．

（3）接著小明和小紅他們都將燃燒的蠟燭放在離凸透鏡20cm處（如圖所示），但小明在光屏上得到一個倒立、縮小的像，小紅在光屏上得到的像卻是倒立放大的，分析原因是小明使用的透鏡的焦距______（選填“大于”、“小于”或“等于”）小紅使用的透鏡的焦距．生活中的照相機是______（選“小明”或“小紅”）實驗現象的應用．若小明要在光屏上得到與小紅光屏上性質一樣的像，他應該把蠟燭向______（選填“左”或“右”）移動．

Answer 1

【答案】分析：（1）如果物體放在凸透鏡的焦點上，物體射出的光線經凸透鏡折射后平行射出，所以無論如何移動光屏，都得到一個大小不變的光斑．
（2）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，像才能成在光屏的中心．
凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像，根據物距和焦距的關系求出焦距．
（3）在物距一定時，凸透鏡的焦距越大，物體到凸透鏡的距離相對越小．
凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．
照相機要進行近距離拍攝更大的像，在物距一定時，選擇焦距越小，得到的像越大．
解答：解：（1）小明將點燃的蠟燭、凸透鏡固定好位置后，物距一定，無論如何移動光屏，光屏上都得到大小相同的光斑，蠟燭應該放在了凸透鏡的焦點上．
（2）如圖，蠟燭、凸透鏡、光屏在同一條直線上，三者的中心不在同一個高度，要使蠟燭上移．
凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像，
所以25cm=2f，所以f=12.5cm．
（3）在物距一定時，凸透鏡的焦距越大，物距相對越小，像距越大，像越大，所以小紅使用的凸透鏡的焦距大于小明使用的凸透鏡的焦距．
生活在用照相機進行微距拍攝，照相機鏡頭的焦距越小，像越大．
小明得到的像是倒立、縮小的實像，要得到和小紅那樣放大的像，要減小物距，增大像距，所以蠟燭向右移，同時光屏右移．
故答案為：（1）蠟燭放在了凸透鏡的焦點上；（2）上；12.5cm；（3）小于；小明；右．
點評：本題考查凸透鏡成像的實驗的內容比較新穎，考查了物距一定時，凸透鏡的焦距越小，像越大；像沒有呈現在光屏的中心的原因及如何調節；根據成像性質與物距和焦距的關系求出凸透鏡的焦距；凸透鏡成實像的實驗結論．