Question

2．在“研究凸透鏡成像規(guī)律”時，將凸透鏡、蠟燭和光屏放在如圖甲所示的光具座上進行（凸透鏡的焦距?已知）：
（1）為了使燭焰的像成在光屏的中間，要調整燭焰和凸透鏡高度，使它們的中心跟光屏的中心大致在同一高度．
（2）若透鏡的焦距是15厘米，蠟燭和凸透鏡的位置距離是40cm，調節(jié)光屏的位置可得到一個清晰的像，這個像的性質是倒立的縮小的實像．像距的范圍是30cm＞v＞15cm．
（3）若燭焰在光屏上所成的像如圖乙所示，為使像能清晰地呈在光屏中央，應將燭焰向上移動（選填“上”或“下”）；
（4）實驗發(fā)現：當物距在u＞f范圍時，像都能在光屏上承接；當物距在u＞2f范圍時，凸透鏡成縮小的像．
（5）實驗時發(fā)現有個螞蟻爬上了凸透鏡的鏡頭，此時在光屏上不會（填“會”、“不會”）有螞蟻的像．
（6）某同學在光具座上依次放置蠟燭、凸透鏡和光屏，接著他移動凸透鏡位置，使蠟燭到與凸透鏡的距離大于凸透鏡的焦距小于二倍焦距，然后點燃蠟燭移動光屏，可他無論怎樣移動，也無法在光屏上觀察到像可能的原因是：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．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）u＞2f，成倒立、縮小的實像，像距2f＞v＞f．
（3）圖中所示，燭像在光屏的上方，說明光線位于上方，所以應該將凸透鏡向下移動．
（4）根據凸透鏡成實像的條件和成縮小的像的條件來解答此題．
（5）凸透鏡成像時，若遮住凸透鏡的一部分，仍能成完整的像，只是像比原來變暗．
（6）凸透鏡成像時，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．
可能是光具座的長度小于凸透鏡的4倍焦距．

解答 解：（1）為使像成在光屏的中心，凸透鏡必須位于蠟燭和光屏之間，要調整燭焰和凸透鏡高度，使它們的中心跟光屏的中心大致在同一高度．
（2）已知f=15cm，u=40cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知；u＞2f，成倒立、縮小的實像，像距的范圍2f＞v＞f，即30cm＞v＞15cm．
（3）做實驗時，應將凸透鏡中心、燭焰中心和光屏中心位于同一高度，這樣所成的像就承接在光屏的中央．圖中，燭焰的像在光屏的上方，說明來自凸透鏡的光線有些偏上，所以應將燭焰向上移動或將凸透鏡向下移動，這樣光線向下移動，成像在光屏的中央．
（4）當物距u＞f時，成的像都是實像；當物距u＞2f時，成的像是倒立縮小的實像．
（5）實驗時若有個螞蟻爬上了凸透鏡的鏡頭，相當于遮住凸透鏡的一部分，此時在光屏上不會有螞蟻的像，蠟燭仍能成完整的像，只是像比原來變暗．
（6）①凸透鏡成像時，光屏、凸透鏡、燭焰的中心不在同一高度，像無法成在光屏上．
②探究凸透鏡成像時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍，如果光具座的長度過短，像在光具座之外，光屏上不能承接到像．

點評 此題通過實驗探究了凸透鏡成像的規(guī)律及特點，并考查了對凸透鏡成像規(guī)律的應用．要解決此類題目，需要熟記凸透鏡成像的規(guī)律并做到靈活應用．