Question

小明、小花、小红、小平四位同学都做过“探究凸透镜成像规律”的实验，图为该实验的装置图．
【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10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是________cm．
【评估实验的方案】小明方案：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规律．
小花方案：除小明中的做法外，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．
小红方案：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，总结得出凸透镜成像的规律．
小平方案：与小红不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离，其它步骤相同．
以上四种方案中，哪些是科学合理的：________（小明/小花/小红/小平）．
【解决实验中问题】小花同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向________（上/下）调节．

Answer 1

10    小红和小平    上
分析：（1）首先根据凸透镜焦点和焦距的定义得出凸透镜的焦距．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点的凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．
（2）探究凸透镜成像规律包括：物体在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之间、小于一倍焦距时凸透镜成像的性质；一倍焦距、二倍焦距两侧各有什么不同；物距逐渐减小时像距和像的变化规律等．
（3）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，像才能成在光屏的中心．
解答：凸透镜正对太阳光，是平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后得到最小最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点．
焦点距光心10cm，所以凸透镜的焦距是10cm．
小明的方案只探究了一倍焦距f和二倍焦距2f处，像的性质，不全面，不合理．
小花方案只是探究了大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，探究不全面，并且在一个范围内只测了一个位置，实验结论很具有偶然性，不合理．
小红方案探究物距逐渐减小时物体在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之间、小于一倍焦距时凸透镜成像的性质；一倍焦距、二倍焦距两侧各有什么不同；物距逐渐减小时像距和像的变化规律等．探究比较全面，科学合理．
小平方案探究物距逐渐增大时物体在大于二倍焦距、一倍焦距和二倍焦距之间、小于一倍焦距时凸透镜成像的性质；一倍焦距、二倍焦距两侧各有什么不同；物距逐渐减小时像距和像的变化规律等．探究比较全面，科学合理．
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，像才能成在光屏的中心，如图光屏的位置偏低，使光屏上移．
故答案为：10；小红和小平；上．
点评：本题考查了凸透镜的焦点和焦距、实验中出现像未在光屏中央位置，如何调节等，更主要的明确了凸透镜探究的几个问题．