Question

【题目】如图所示是小华探究“凸透镜(f=12cm)成像规律”的实验装置，实验前他将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的_______上．

下表是小华通过实验记录的几组数据．

（1）在第3次实验中，为得到清晰的像，像距应为____cm，第4次实验时所成的像是____(倒立/正立)、____(缩小/等大/放大)的实像．

（2）分析表中数据，你发现成倒立实像的大小与____（焦距/像距/物距）有关．

（3）当光屏上得到一个放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应将蜡烛______透镜，将光屏______（靠近/远离）透镜．

（4）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移动光屏，则应将光屏________（远离/靠近）凸透镜；②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的________（凸/凹）透镜．

（5）小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为L，将白纸再靠近透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则L______f（大于/等于/小于）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴逐渐从透镜处远离透镜过程中，纸上的光斑大小将______．

A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大

（6）小刚和小阳在探究“凸透镜成实像的规律”时，分别使蜡烛和光屏同时在光具座上不停地左右移动，但一直没能在光屏上看到烛焰所成的清晰的像．你认为他们应该怎样改进？_________．

Answer 1

【答案】主光轴 24倒立放大物距靠近远离靠近凹大于D烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心在同一高度，固定透镜位置，先确定蜡烛到透镜的距离(u>f)，再移动光屏

【解析】实验前他应将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，以保证像呈在光屏的中心。

（1）在第3次实验中，u=24cm=2f，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，v=24cm；第4次实验时，f＜u=20cm＜2f，成倒立、放大的实像；

（2）分析表中数据可知，u＞f时，成倒立、实像，且实像的大小与物距u有关；

（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大，当光屏上得到一个放大的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应将蜡烛靠近透镜，将光屏远离透镜；

（4）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊．凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，①若移动光屏，则应将光屏靠近凸透镜；②凹透镜对光线有发散作用．因此若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜，可以使光线推迟会聚；

（5）将白纸再靠近透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点后，后一次在焦点前，即L大于f；将发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为L处时，可以认为是平行光，拿一张白纸在它的另一侧从透镜处缓慢远离透镜，在白纸上的光斑会逐渐会聚，所以光斑变小，当白纸上在凸透镜的焦点上时光斑最小，再缓慢远离透镜时会聚的光就开始发散，所以光斑又变大。

（6）失败的原因可能有二个：一是烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心不在同一高度；二是根据凸透镜的成像规律，当物体位于1倍焦距处时不成像，位于一倍焦距以内时，所成的像是虚像，所以不会在光屏上呈现；正确的操作是：烛焰、光屏的中心必须和凸透镜光心在同一高度；固定好凸透镜在某一位置，然后将蜡烛放在焦点以外，移动光屏去承接烛焰所成的像。