Question

1．某同學利用如圖所示的裝置做探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，請你幫他完成下列內(nèi)容．
（1）如圖所示，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平桌面上，點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏，使它們的中心位于同一高度，其目的是使像成在光屏中央．
（2）下表是他實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù)：

試驗次數(shù)	物距u/cm	像距v/cm
1	30	15
2	20	20
3	15	30
4	5	/

①由實驗數(shù)據(jù)可知該凸透鏡的焦距為10cm；
②第3次試驗時所成像的特點可應用在投影儀上（選填“投影儀”、“照相機”或“放大鏡”）．
③第4次實驗時移動光屏，發(fā)現(xiàn)光屏上只有光斑（圖中未畫出）．下列關于光斑的說法正確的是：C（填寫選項字母）．
A．光斑是燭焰所成的實像
B．光斑是燭焰所成的虛像
C．光斑是燭焰發(fā)出的光折射到光屏上形成的
（3）另一小組的同學講蠟燭和透鏡固定，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．

Answer 1

分析 （1）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，像才能呈在光屏的中央位置．
（2））①根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，u=2f，成倒立等大的實像，v=2f=u；
②凸透鏡成實像時，u＞2f，成倒立縮小的實像；f＜v＜2f；f＜u＜2f，成倒立放大的實像，v＞2f；可知u＞v，成倒立縮小實像，u＜v時成倒立放大實像；生活中的投影儀便是利用凸透鏡能成倒立放大的實像的原理制成的；
③物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時，成的是正立放大的虛像，光屏上不能承接，光屏上的光斑是燭焰發(fā)出的光折射到光屏上形成的；
（3）探究凸透鏡成像的實驗時，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．

解答 解：（1）點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心位于同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2））①當u=2f，凸透鏡成倒立等大的實像，v=2f=u，由表1中第2次實驗數(shù)據(jù)可知：u=v=2f=20cm，得f=10cm；
②表1中第3次數(shù)據(jù)可知u=15cm，而f=10cm，滿足f＜u＜2f，凸透鏡成倒立放大的實像，這原理應用生活中的投影儀中；
③表1中第4次試驗數(shù)據(jù)可知u=5cm＜f，凸透鏡成正立放大的虛像，虛像不會在光屏上呈現(xiàn)，所以光屏上的光斑是燭焰發(fā)出的光折射到光屏上形成的；
（3）無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；也有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；還有可能物體在焦點上，不能成像．
故答案為：（1）同一高度；光屏中央；（2）①10；②投影儀；③C；（3）物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．

點評 本題是凸透鏡成像規(guī)律的綜合運用，要求我們既要掌握從實驗記錄數(shù)據(jù)中歸納出一般性的規(guī)律，又要能把這些規(guī)律與日常生活中應用結合起來，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會；是一道不錯的有關凸透鏡成像的綜合性試題．