Question

16．在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，所用凸透鏡的焦距是10cm．實驗裝置如圖所示．
（1）當把點燃的蠟燭放在20cm刻度處時，為了能使像清晰的成在光屏中央位置，要使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
（2）調整后，保持蠟燭、凸透鏡的位置不變，為了找到清晰的像，應將光屏移到60～70cm的刻度范圍內，才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像．
（3）當把蠟燭移到35cm刻度處時，移動光屏可得到一個倒立放大的實像，根據這一原理制成的光學儀器是投影儀．
（4）在某次實驗中無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到像，則可能是因為物體距透鏡的距離小于一倍焦距．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（2）凸透鏡成像規律：物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；
（3）當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f．利用其可制成投影儀；
（4）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．

解答 解：
（1）做凸透鏡成像實驗應在光具座上依次放置蠟燭，凸透鏡，光屏，凸透鏡必須位于蠟燭和光屏之間．使它們的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于測出物距和像距；
（2）由凸透鏡成像規律可知，物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．則應將光屏在光具座上移到60cm～70cm的刻度范圍內，才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像；
（3）蠟燭在35cm處，則此時物距為50cm-35cm=15cm，此時f＜u＜2f，所以成倒立、放大的實像，根據這個原理制成了投影儀；
（4）物體此時距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像；物體此時距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
故答案為：（1）同一高度；（2）60～70；（3）放大；投影儀；（4）物體距透鏡的距離小于一倍焦距．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學生對實驗操作的要求，一定要注意實驗前的調整工作，為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處，同時還考查了凸透鏡成像的規律及應用，要注意理解應用．