Question

17．在探究凸透鏡成像規律的實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示．
（1）調節燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度上，其目的是使蠟燭的像成在光屏的中央．
（2）調整在如圖的位置，恰好能從光屏上觀察到倒立、縮小（選填“縮小”或“放大”）的實像．
（3）繼續移動蠟燭在某一位置，發現無論怎樣移動光屏都找不到蠟燭的像，其原因可能是物體距透鏡的距離為一倍焦距．（寫出一種即可）
（4）當光屏出現蠟燭清晰的像時，突然飛來一只蝴蝶停在凸透鏡的上半部分，我們觀察光屏時，將會在光屏上看到B
A．蠟燭的下半部分    B．蠟燭完整的像，像的亮度變暗
C．蝴蝶的像         D．蠟燭和蝴蝶的像都有．

Answer 1

分析 （1）實驗中，為使燭焰的像能成在光屏的中央，應調節凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處．
（2）根據物距和像距的關系判斷成像情況：物距大于像距，成倒立、縮小的實像；物距等于像距，成倒立、等大的實像；物距小于像距，成倒立、放大的實像．
（3）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會成在光屏上的；②成實像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當物體位于焦點上，即u=f時，此時不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（4）物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像；當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像．

解答 解：（1）據課本可知，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點燃蠟燭后，調節凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）由圖可知，此時燭焰到凸透鏡的距離即物距u=20cm，像距v=15cm，u＞v，凸透鏡成像規律可知，此時的像是倒立縮小的實像；
（3）繼續移動蠟燭在某一位置，發現無論怎樣移動光屏都找不到蠟燭的像，有以下三種可能：①物體距透鏡的距離為一倍焦距，物體不成像；②物體距透鏡的距離小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像；③蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上；
（4）飛來一只蝴蝶停在凸透鏡的上半部分，擋住透鏡上半部分，下半部分仍能折射光線成像，所以光屏上所成的蠟燭的像是完整的，只是會聚光線比原來變少，像變暗了，故選B．
故答案為：（1）成在光屏的中央；（2）縮小；（3）物體距透鏡的距離為一倍焦距；（4）B．

點評 此題是探究凸透鏡成像規律的實驗，考查了凸透鏡成像規律及應用，不僅要掌握成像特點與物距像距之間的關系，而且要善于總結規律．