Question

在利用光具座做“探究凸透鏡成像的規律”實驗時：

（1）某同學只能在光屏下邊緣看到一個殘缺的像，則產生該現象的原因是______；如果不改變燭焰和光屏的位置，只移動凸透鏡，則應將凸透鏡向______移動，才能使像移到屏的中央；
（2）某同學將燭焰、凸透鏡、光屏如圖所示放置時，在光屏上恰成一清晰的像，那么，凸透鏡的焦距應在______cm范圍，屏上像的性質為______、______的實像．
（3）現有甲、乙兩個凸透鏡，甲的焦距為10cm，乙的焦距為30cm，要在長度為100cm的光具座上做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗，你認為應選______（甲/乙）凸透鏡．你的理由是______．

Answer 1

解：（1）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心；
若燭焰的像成在光屏的上方，說明燭焰的位置太靠下，所以燭焰要相對于凸透鏡向上移動．
故答案為：三者中心不在同一高度；上
（2）從圖中可以看出，物距大于像距，此時成的像應該是倒立、縮小的實像；
此時物體距凸透鏡的距離u＞2f，像到凸透鏡的距離f＜v＜2f，即30cm＞2f，f＜20cm＜2f，有以上兩不等式可以解出10cm＜f＜15cm．
故答案為：10～15；倒立；縮小
（3）如果選用乙凸透鏡來做實驗，當物距等于二倍焦距時，像成在二倍焦距處，此時物和像的距離為4倍焦距，即物和像的距離為120cm，此時100cm的光具座不夠長．故選用甲凸透鏡來做實驗．
故答案為：甲；如果選用乙凸透鏡，那么光具座的長度不夠長．
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心．
（2）當物距大于像距時，成倒立、縮小的實像，此時u＞2f，f＜v＜2f；
（3）當物體在二倍焦距處時，像也成在二倍焦距處，此時的物和像的距離為4倍焦距，根據這一知識點來分析選擇哪一個凸透鏡．
點評：此題不僅考查了凸透鏡成像的實驗操作和成像規律，還考查了一個知識點：根據物距和像距來求解凸透鏡的焦距范圍，主要考查的是學生對不等式的求解問題．