Question

10．小芳同学在“探究凸透镜成像”的规律的实验中，她按如图1装配仪器（图中F点是焦点，H点是两倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高．

（1）造成这一现象的原因是烛焰、凸透镜、光屏中心没有在同一直线上；
（2）为了使像能够成在光屏的中央，她应把蜡烛向上调（选“上”或“下”）；调节好烛焰的高度后，她把蜡烛移到B点，此时光屏上的像很模糊．为了得到清晰的像，应把光屏向右移动（选填“左”或“右”），此成像原理可应用于投影仪．
（3）晓军同学发现所在实验小组的凸透镜上部缺掉了一块，其它条件不变，用它来探究成实像，则光屏上有（选填“有”或“无”）完整的像．
（4）小明实验时依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，调整好烛焰、凸透镜、光屏中心的位置后，他无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像，其原因可能是（写出一种可能的原因）烛焰放在一倍焦距以内．
（5）小芳做完实验后，接着想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像．于是她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图2甲所示．把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图2乙所示．移动光屏直到成清晰像为止，此时表盘在光屏上所成的像是图2丙中的D．

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）光线过凸透镜的光心不改变方向，根据这个规律判断蜡烛移动的位置．在凸透镜成像的规律中：物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距这一特点．其应用是幻灯机或投影仪．
（3）物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像．
（4）当u＜f时，成正立、放大的虚像，即在光屏上不成像．
（5）要解决此题，需要掌握凸透镜成实像的特点，知道凸透镜成倒立的实像．像与物体不仅上下相反，而且左右相反．

解答 解：（1）由题中图知道，烛焰的像偏上，主要是因为烛焰，凸透镜，光屏三者中心不在同一高度；
（2）为了使像能成在光屏的中央她应把蜡烛向上调节；
调节好蜡烛的高度后，把蜡烛移到B点，物距减小了，此时光屏上的像很模糊．为了得到清晰的像，应把光屏向右调节，使像距增大；
此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，投影仪利用了此原理；
（3）凸透镜上部缺掉了一块，物体上任一点射向凸透镜的其他部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．
（4）因为当u＜f时，成正立、放大的虚像，即在光屏上不成像，所以无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．
（5）凸透镜成倒立的实像，像与物体的上下和左右都相反．甲上下颠倒后是C，再左右颠倒后是D．
故答案为：
（1）烛焰、凸透镜、光屏中心没有在同一直线上；
（2）上；右；投影仪；
（3）有；
（4）烛焰放在一倍焦距以内；
（5）D．

点评 此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用，要熟记规律，并能做到灵活的应用，同时要注意实验中的要求．此题为常见的考题．