Question

20．某兴趣小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验．

（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度．
（2）小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中，在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm．透镜的焦距约为5   cm，判断的依据是物距远大于焦距时，像距近似等于焦距．
（3）小虎将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是放大   （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的．
（4）小红同学将蜡烛和透镜固定，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是物距小于焦距．
（5）小明终于在光屏上得到缩小的像，小强将自己的近视眼镜放在凸透镜前，若想得到清晰的像，应向远离（靠远离近）透镜移动光屏．

Answer 1

分析 （1）为使像能完整成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上；
（2）根据物远像近像变小可知，当物距很大时，像距非常靠近焦点．
（3）当物距大于像距时，且能成清晰的像时，应是放大的实像，而当物距小于像时，也成清晰的像时，应是缩小的实像；
（4）本题首先从实验器材的安装上考虑：若凸透镜成实像，器材安装必须能保证能呈现在光屏上；其次要考虑物距焦距关系，保证成实像，才能成像在光屏上；
（5）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚；远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚成像的光线提前会聚．

解答 解：
（1）根据实验要求，点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）从“小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中，在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm”，可知当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时，像距稍大于焦距，所以透镜的焦距约为5cm；
（3）当如图位置时，物距大于像距，光屏上恰能成一个清晰倒立的像．有凸透镜成像规律可知，像一定是放大的．
（4）从实验装置上考虑：实验时若像很远，像距很大，光具座不够长，则光屏不会接收到像；蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈现在光屏上；
从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上．
（5）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，光屏上要再次得到清晰的像光屏要远离凸透镜向右移动．
故答案为：（1）同一高度；（2）5； 物距远大于焦距时，像距近似等于焦距；（3）放大；（4）物距小于焦距（合理即可）；（5）远离．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，搞清成像特点与物距之间的关系，掌握成实像时的动态变化规律．认真审题是正确解题的关键．