Question

在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：

（1）如圖1所示，一束平行于主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小最亮的光斑；將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：

 

．
（2）調整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖2），在凸透鏡另一側前后移動光屏，會在光屏上得到一個

 

、

 

的實像；

 

（填光學儀器）就是利用這一成像規律工作．
（3）當把蠟燭往左側移動時，其燭焰在光屏上所成的像將

 

．（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）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；
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；
物體在焦點上，不能成像．
（2）根據圖1判斷出凸透鏡的焦距，根據圖2判斷物距和焦距的關系，凸透鏡成像的規律及其應用之一：當2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，幻燈機和投影儀都是利用此原理制成的．
（3）凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像增大．

解答：解：
（1）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．也可能是燭焰凸透鏡光屏三者中心嚴重不在同一高度，像無法成在光屏上，或使燭焰在焦點上，不能成像．
（2）由圖1知，凸透鏡焦點到凸透鏡的距離為40cm-30cm=10cm，所以凸透鏡的焦距f=10cm；
由圖2知，u=16cm，所以物距處于f和2f之間，此時成倒立、放大的實像，幻燈機和投影儀都是利用此原理制成的．
（3）當把蠟燭往左側移動時，物距增大，所以成的像將變小，像距也變小．
故答案為：（1）蠟燭放在了一倍焦距以內，成虛像；（2）倒立；放大；幻燈機（或投影儀）；（3）變小．

點評：凸透鏡成像探究實驗中：
（1）要調節凸透鏡、光屏、燭焰中心大致在同一高度處，否則燭焰的像不能成在光屏的中央；
（2）有關光屏上不能成像的問題，在實際操作中會經常出現，要能夠正確找出原因；
（3）凸透鏡成像特點與物距、像距及焦距的關系，是解決有關問題的關鍵，同時要學會歸納總結，做到靈活應對．