Question

【题目】我们都做过“探究凸透镜成像规律”的实验，图示为该实验的装置图。

【测量凸透镜的焦距】

将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10 cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则可确定此凸透镜焦距约是10 cm。

【评估实验的方案】

方案甲：分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，分析总结得出凸透镜成像的规律。

方案乙：除甲中的做法外，还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结得出凸透镜成像的规律。

方案丙：把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势，尤其是在f和2f处所成像的情况，从而总结得出凸透镜成像的规律。

以上三种方案中，哪些是科学合理的：______（选填“甲”、“乙”或“丙”）。

【解决实验中问题】

（1）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如装置图所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节烛焰，应将烛焰向______（选填“上”或“下”）调节。

（2）小丽同学做实验时，发现无论怎样调节光屏的位置，都不能在光屏上呈现清晰的像。请你写出两种可能的原因：①__________________，②__________________。

Answer 1

【答案】 丙 上 烛焰放在了焦点处或在焦点以内 三个中心不在同一高度

【解析】实验中仅凭一次数据就得出结论，这样会使结论具有偶然性，应获得多组实验数据，证明结论具有普遍性。所以三种方案中，丙方案最合理。

（1）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，由于像是倒立的，若要使烛焰成像向上移动直到出现在光屏中心，应将蜡烛向上移动。

（2）实验中发现无论怎样调节光屏的位置，都不能在光屏上呈现清晰的像。原因可能是：烛焰放在了焦点处或在焦点以内，烛焰不能成像或成虚像。②烛焰、凸透镜和光屏三个中心不在同一高度，使像不能成在光屏的中央。