Question

1．下面是小紅和小華探究凸透鏡成像規(guī)律的過(guò)程：
（1）在探究前，小紅將三個(gè)凸透鏡分別正對(duì)太陽(yáng)光，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏間的距離，使太陽(yáng)光在光屏上匯聚一點(diǎn)，量得凸透鏡到光屏的距離分別為48cm、15cm和4cm，小紅選擇了15cm的那個(gè)凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他兩個(gè)凸透鏡則不在本實(shí)驗(yàn)中使用．你認(rèn)為小紅這樣做有必要嗎？
說(shuō)出你的看法：有必要，若焦距太小，則無(wú)法調(diào)節(jié)物距的大小，不利于操作，若焦距太大，則光具座的長(zhǎng)度有限，無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)．
（2）凸透鏡和光屏都是有支架的，凸透鏡中心離桌面的高度約6cm，光屏中心離桌面的高度約7cm，還有一個(gè)蠟燭臺(tái)，用來(lái)固定蠟燭的，小紅將一支新買(mǎi)來(lái)的長(zhǎng)蠟燭一下切成了兩段，只把其中一段插在蠟燭臺(tái)上，你覺(jué)得這樣做有必要嗎？說(shuō)出你的理由：有必要，這是為使蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，像能成在光屏的中央．
（3）小紅開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，把蠟燭放在離凸透鏡盡可能遠(yuǎn)的位置上，此時(shí)光屏應(yīng)大約放在焦點(diǎn)后面一點(diǎn)；來(lái)承接蠟燭的實(shí)像．得到實(shí)像后，把蠟燭向凸透鏡靠近一些，這時(shí)光屏應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)才能重新承接到實(shí)像？應(yīng)該向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)．
（4）當(dāng)燭焰移動(dòng)到離凸透鏡的距離只有12cm時(shí)，光屏放在凸透鏡的另一側(cè)（對(duì)蠟燭而言），不管怎樣移動(dòng)位置都承接不到實(shí)像，這時(shí)把光屏放在蠟燭的同側(cè)是否有可能承接到蠟燭的像？不能．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像時(shí)，光具座的長(zhǎng)度要大于凸透鏡的4倍焦距；凸透鏡的焦距太小時(shí)，不便于操作實(shí)驗(yàn)；
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
（3）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律推斷出何時(shí)成實(shí)像或虛像，以及像的性質(zhì)與物距、像距之間的關(guān)系．

解答 解：（1）因?yàn)楣饩咦�的長(zhǎng)度是90cm．焦距過(guò)長(zhǎng)，所成的像不易在實(shí)驗(yàn)中得到．焦距過(guò)短，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)誤差．故答案為：有必要，若焦距太小，則無(wú)法調(diào)節(jié)物距的大小，不利于操作，若焦距太大，則光具座的長(zhǎng)度有限，無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)，故選擇焦距為15cm的凸透鏡．
（2）有必要，實(shí)驗(yàn)中要截去蠟燭的一段是為了使蠟燭、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中央位置．
（3）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)物體放在焦點(diǎn)之外時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像，物距越小，像距越大，實(shí)像越大，如此時(shí)物距相對(duì)最大，則像距就會(huì)相對(duì)最小，此時(shí)像距介于1倍焦距與2倍焦距之間；
（4）因凸透鏡的焦距為15cm，此時(shí)物距為12cm，則在焦點(diǎn)之內(nèi)，像為正立放大的虛像．所以光屏承接不到．
故答案為：（1）有必要，若焦距太小，則無(wú)法調(diào)節(jié)物距的大小，不利于操作，若焦距太大，則光具座的長(zhǎng)度有限，無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)；
（2）有必要，這是為使蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，像能成在光屏的中央；
（3）焦點(diǎn)后面一點(diǎn)；遠(yuǎn)離凸透鏡；
（4）不能．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)、其成像規(guī)律的應(yīng)用．