Question

5．小阳同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示．

（1）如图（a），凸透镜放在光具座上50cm刻度处，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜和光屏向下（选填“上”或“下”）调整；
（2）保持凸透镜放在在光具座上50cm刻度处，实验过程中，当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是15cm；
（3）保持凸透镜放在光具座上50cm刻度处，接着再使烛焰向左移动5cm（即烛焰距凸透镜35cm），此时应该将光屏向左（选填“左”或“右”）移到某一位置，才能在屏上得到一个清晰的倒立、缩小（选填“放大”、“缩小”、“倒立”、“正立”）的实像．照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像情况一致的是照相机；
（4）保持凸透镜放在光具座上50cm刻度处，把烛焰放在光具座上40cm刻度位置时，移到处在凸透镜另一侧的光屏，光屏上不能（选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像；
（5）某同学取下玻璃凸透镜，用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到到了清晰的像，如图（b）所示．他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像A
A．光屏应像左移动，成缩小的像
B．光屏应像右移动，成放大的像
C．光屏应像左移动，成放大的像
D．光屏应像右移动，成缩小的像．

Answer 1

分析 （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（2）凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像，根据这种方法能求出凸透镜的焦距；
（3）凸透镜成像的规律及其应用之一：u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（4）u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜；
（5）首先根据物距与像距的关系，确定像的性质，然后再根据凸透镜成实像时，物远像小像变小来确定调节光屏的方法．

解答 解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．所以光屏应向下移动．
（2）当烛焰放在距凸透镜30cm处时，在光屏上得到一个等大清晰的像，30cm=2f，所以f=15cm．
（3）当烛焰距凸透镜35cm时，u＞2f，成倒立缩小的实像，像距2f＞v＞f，因此该将光屏向左移动到某一位置，才能在屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（4）保持凸透镜放在光具座上50cm刻度处，把烛焰放在光具座上40cm刻度位置时，u＜f，成正立放大的虚像，光屏上不能得到一个清晰的像；
（5）图中可以看出，物距大于像距，在屛上得到清晰缩小的实像，此时u＞2f；
当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像小像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，而且像变小．故选A．
故答案为：（1）下；（2）15；（3）左；倒立；放缩小；照相机；（4）不能；（5）A．

点评 本题考查了凸透镜成像的规律，要注意理解应用．此题比较有拓展性，有一定的拔高难度．