Question

18．小明在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時，所用凸透鏡的焦距是10cm．

（1）他在具座上安裝的器材如圖1所示，你認(rèn)為器材的組裝中存在的錯誤是燭焰，凸透鏡，光屏的中心不在同一高度，調(diào)節(jié)的方法是將凸透鏡往上調(diào)．
（2）小明記錄的實驗信息如表所示：

物距u/cm	像的特性
	正立/倒立	縮小放大	實像/虛像
30	倒立	縮小	實像
26	倒立	縮小	實像
23	倒立	縮小	實像

請你根據(jù)小明記錄的實驗信息歸納出凸透鏡成像的規(guī)律u＞2f，凸透鏡成縮小、倒立、實像．
（3）如圖所示，蠟燭通過凸透鏡在光屏上得到了清晰的像，請畫出入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線．
（4）再將蠟燭向凸透鏡靠近一些，要獲得清晰的實像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡．
（5）若把一只高1.5m的發(fā)光棒立于凸透鏡前，在光屏上成了3cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是D（至少有一個選項正確，將正確選項的字母填在橫線上）
A.9cm    B.12cm    C.18cm    D.27cm．

Answer 1

分析 （1）在“研究凸透鏡成像”實驗中，需要將蠟燭的火焰、凸透鏡和光屏的中心在同一水平高度上；
（2）分析表中數(shù)據(jù)，物距與焦距和二倍焦距之間的關(guān)系，結(jié)合像的特征得出結(jié)論．
（3）由圖可以看出，蠟燭經(jīng)凸透鏡成清晰的像在光屏上是倒立縮小的，由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時u＞2f，然后即可確定凸透鏡的大體位置，再根據(jù)光屏上成的是實像，將入射光線分別與像中的燭焰尖部連接起來即可得到相應(yīng)的折射光線．
（4）凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大．
（5）首先知道在光屏上得到的像一定是實像，其次因為物體高3cm，像高7cm，所以是放大的像，所以像應(yīng)該是倒立放大的實像，根據(jù)給出的焦距和凸透鏡成像規(guī)律分析物距的大小．

解答 解：（1）裝置中明顯的錯誤的是燭焰，凸透鏡，光屏的中心不在同一高度；可以將凸透鏡往上調(diào)，使?fàn)T焰，凸透鏡，光屏的中心在同一高度；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知：u＞2f，凸透鏡成縮小、倒立、實像；
（3）光屏上蠟燭的像是實像，是由實際光線會聚而成的．來自燭焰尖部的光經(jīng)透鏡折射后會聚在光屏上組成燭焰尖部的像，所以，將入射光線與像中的燭焰尖部連接起來即可得到相應(yīng)的折射光線，如圖所示：

（4）要獲得清晰的實像，蠟燭向凸透鏡靠近一些，物距減小，像距增大，所以光屏要遠(yuǎn)離凸透鏡．
（5）若把一只高1.5m的發(fā)光棒立于凸透鏡前，在光屏上成了3cm高的像，此時所成的像是倒立縮小的實像，所以滿足：u＞2f，所以物體和凸透鏡之間的距離大于20cm，故D符合題意．
故選B．
故答案為：（1）燭焰，凸透鏡，光屏的中心不在同一高度；將凸透鏡往上調(diào)．
（2）u＞2f，凸透鏡成縮小、倒立、實像；
（3）遠(yuǎn)離；（4）見上圖；
（5）D．

點評 （1）實驗過程中，光屏上不能承接到像，要針對分析中的幾條進(jìn)行分析，此現(xiàn)象在試題中經(jīng)常出現(xiàn)．
（2）凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大，考查的頻率很高，一定要熟練掌握．