Question

在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：

（1）如圖1甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．由圖可知，凸透鏡對光線具有

會聚

作用，該凸透鏡的焦距是

11

cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上找到燭焰的像，請你寫出兩個可能的原因：

燭焰在焦點以內(nèi)或燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度

．
（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖1乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個

倒立

、

放大

的實像（填寫像的性質(zhì)）；

幻燈機和投影儀

（填光學(xué)儀器）就是利用這一成像規(guī)律工作的．如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向

靠近

（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動．
（4）為研究像距與焦距的關(guān)系，他選用焦距不同的三個凸透鏡進行實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如右表，

物距u/cm	實驗序號	焦距f/cm	像距v/cm
15	1	8	17
	2	10	30
	3	12	60

分析表中數(shù)據(jù)可知，保持物距不變時，焦距越大，則像距越

大

（選填：“大”或“小”）；
（5）小華用若干個發(fā)光二極管組成形狀如“E”的發(fā)光物體，如圖2甲所示將發(fā)光物體、凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上并調(diào)整好，在光屏上成的像如圖2乙所示，如果只將“E”，換成“R”，并在同一位置觀察，光屏上成的像應(yīng)是圖丙中的

④

（填序號）．

Answer 1

分析：（1）通過圖1所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點的定義即可確定該凸透鏡的焦距．
（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）①凸透鏡成像時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機和投影儀．
②凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．
（4）要解決此題，需要認真分析表格中焦距的變化情況和像距的變化情況．根據(jù)它們的變化情況得出結(jié)論．
（5）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．知道當物距處于1倍焦距和2倍焦距之間時，凸透鏡成倒立、放大的實像；并且要正確理解倒立實像的含義，知道像與物的上下顛倒、左右顛倒．

解答：解：（1）平行光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于一點，這一點就是焦點．焦點到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是11cm．
故答案為：會聚；11．
（2）從實驗裝置上考慮：實驗時若像很遠，像距很大，光具座不夠長，則光屏不會接收到像；蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；從成像規(guī)律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點上，則不會成像；放在焦點以內(nèi)，則會成正立放大的虛像，虛像不會呈現(xiàn)在光屏上．
故答案為：燭焰在焦點以內(nèi)或燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度．
（3）①把燭焰放在距凸透鏡16cm處時，凸透鏡的焦距是11cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機和投影儀．
②凸透鏡成實像時，蠟燭遠離透鏡一段距離，物距增大，像距減小，所以光屏要靠近凸透鏡．
故答案為：倒立；放大；幻燈機和投影儀；靠近．
（4）由表可知，當物距不變時，在1、2、3實驗中，焦距由8cm增大到12cm，像距從17cm增大到60cm，由此可得像距是隨著焦距的增大而增大，
故答案為：大．
（5）根據(jù)乙所成甲的像可知，所成像的是放大倒立的實像，凸透鏡成的實像與物體左右相反、上下也相反．所以R的像應(yīng)為故當將“R”放于此處，所成的像肯定也是倒立放大的實像，只有丙中④符合，
故答案為：④．

點評：此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律．考查了學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．同時考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，一定要熟記規(guī)律的內(nèi)容，能做到舉一反三．并要真正理解倒立實像的含義，這也是此題的難點．