Question

12．利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材，可進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗．
（1）實驗時，首先在光具座上放置實驗器材，若光具座A處放置蠟燭（如圖所示），則C處應放置光屏（選填“凸透鏡”或“光屏”）．器材正確放置后，還應對其進行調整，使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上．
（2）實驗后，可得出凸透鏡成像規律，根據成像規律判斷下列說法，說法正確的是D
A．若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時，可在光屏上成放大的像
B．實驗過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會下移
C．若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動，則光屏上仍能觀察到清晰的燭焰像
D．若燭餡在光屏上成縮小的像，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離
（3）某物理興趣小組在探究凸透鏡成像規律后，得到了如下數據：

實驗序號	物距u/cm	焦距f/cm	像的性質	像距v/cm
1	12	10	倒立放大實像	60
2	14	10	倒立放大實像	35
3	15	10	倒立放大實像	30
4	30	10	倒立縮小實像	15
5	30	12	倒立縮小實像	20
6	30	15	倒立等大實像	30

下列對表中數據的分析，錯誤的是A
A．當凸透鏡的焦距相同，物距不同時，所成的像有可能相同
B．當物距相同，凸透鏡的焦距越大時，像距越大
C．當物距相同，凸透鏡的焦距不同時，所成像的性質有可能相同
D．當凸透鏡的焦距相同，且成放大實像時，像距與物距之和隨物距的增大而減小．

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，因為光屏上接到的是實像，凸透鏡成實像時，物像在凸透鏡的兩側，所以把凸透鏡放在蠟燭和光屏的中間位置；探究凸透鏡成像的實驗時，必須調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，這樣像才能成在光屏的中央．
（2）①物距大于二倍焦距，成倒立、縮小實像；②凸透鏡成實像時，不僅上下顛倒，而且左右也顛倒，據此蠟燭燃燒變短時，所成的像的移動方向；③根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大來分析；④u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f．
（3）根據表中數據，對各個選項逐一分析．

解答 解：（1）探究凸透鏡成像的實驗時，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏．若圖中A位置上放置蠟燭，則B位置上應放置凸透鏡，C位置放置光屏；
探究凸透鏡成像的實驗時，必須調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，即使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在凸透鏡的主光軸上；
（2）A、燭焰距離凸透鏡30cm，u＞2f，成倒立、縮小實像，故A錯誤；
B、因為凸透鏡成實像時，不僅上下顛倒，而且左右也顛倒，所以蠟燭燃燒變短時，所成的像移到了光屏中心的上方，故B錯誤；
C、若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動，物距增大或減小，此時像距、像的大小也跟著變化，則光屏上不能觀察到清晰的燭焰像，故C錯誤；
D、若燭餡在光屏上成縮小的像，物距u＞2f，像距2f＞v＞f，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離，故D正確．
故選D；
（3）（3）A、當凸透鏡的焦距相同，物距不同時，像大小都不可能相同，故A錯誤；
B、由4、5、6次實驗可知，凸透鏡的焦距由10cm增大到15cm時，像距由15cm增大到30cm，則當物距相同，凸透鏡的焦距越大時，像距越大，故B正確；
C、由4、5次實驗可知，物距都為30時，都成倒立縮小實像，則當物距相同，凸透鏡的焦距不同時，所成像的性質有可能相同，故C正確；
D、由1、2、3次實驗可知，凸透鏡的焦距相同，物距由12cm增大到15cm時，像距由60cm減小到30cm，
則當凸透鏡的焦距相同，且成放大實像時，像距與物距之和隨物距的增大而減小，故D正確．
故選A．
故答案為：（1）光屏；主光軸；（2）D；（3）A．

點評 此題主要考查了凸透鏡成像實驗中所需的器材及實驗要求．并且考查了凸透鏡成像的規律及應用．實驗要求凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，是指同一水平線，與同一直線區別開．本題考查學生動手操作實驗的能力以及學生對凸透鏡成像規律的掌握，要求學生能根據凸透鏡成像規律分析實際問題．