Question

6．如圖所示為“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置．
（1）點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏使它們的中心跟燭焰的中心大致在同一高度上，其目的是使清晰的像成在光屏的中央位置．
（2）為了找到像的準(zhǔn)確位置，必須做好光屏的微調(diào)，即在一定范圍內(nèi)左右移動光屏，使光屏上的像由模糊到清晰，直至找到像最清晰的位置．
（3）如圖，燭焰恰好在光屏上成倒立、等大、清晰的像，則該凸透鏡的焦距是10cm．
（4）保持燭焰位置不動，把凸透鏡從距燭焰-倍焦距處向燭焰移動2cm，可從光屏一側(cè)（光屏一側(cè)/燭焰一側(cè)）通過凸透鏡觀察到燭焰成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用了這一成像規(guī)律．
（5）隨著蠟燭的逐漸消耗變短，光屏上燭焰的像將上升（上升/下降）．
（6）小明無論怎樣左右移動光屏，在光屏上都找不到像，則可能的原因是蠟燭與透鏡的距離小于透鏡的焦距．

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，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）為了減小實驗的誤差，找到像的準(zhǔn)確位置，必須讓呈的像最清晰才可
（3）凸透鏡成像時，u=2f，成倒立、等大的實像．根據(jù)這個特點求出凸透鏡的焦距．
（4）當(dāng)物距小于1倍焦距時，會成放大正立的虛像，并且像和物體在凸透鏡的同側(cè)．
（5）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(dāng)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）為了能使像清晰的像成在光屏的中央位置，要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（2）為了減小實驗的誤差，找到像的準(zhǔn)確位置，使光屏上的像由模糊到清晰，直至找到像最清晰的位置．
（3）如圖，光屏上成倒立、等大的實像，u=30cm-10cm=20cm，所以20cm=2f，所以f=10cm．
（4）保持蠟燭位置不動，把凸透鏡從距蠟燭一倍焦距處向蠟燭移動2cm，此時物體處于1倍焦距之內(nèi)，所以成倒立、放大的虛像．像與物體在凸透鏡的同一側(cè)；因此從光屏一側(cè)通過凸透鏡觀察到燭焰成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用這一原理工作的．
（5）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．
物體此時的距離即使大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．故有以下三種可能：
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；
故答案為：（1）同一高度；使清晰的像成在光屏的中央位置；（2）清晰；（3）10；（4）光屏一側(cè)；正立；放大；放大鏡；（5）蠟燭與透鏡的距離小于透鏡的焦距．

點評 此題主要探究凸透鏡成像的規(guī)律，一定要掌握物體、像、物距、像距之間的大小關(guān)系，并做到舉一反三．