Question

小明和張陽(yáng)做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：
（1）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上．點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的位置，使它們的中心與燭焰中心大致在

同一高度

，其目的是使像成在

光屏的中央

．
（2）經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后，如圖所示，此時(shí)在光屏上得到一清晰的像，該像是

倒立

（倒立/正立）、

縮小

（放大/縮小）的實(shí)像，利用這一成像規(guī)律工作的光學(xué)儀器是

照相機(jī)

（填一種即可）；小明保持蠟燭和光屏的位置不動(dòng)，當(dāng)把透鏡移動(dòng)到圖中標(biāo)尺上60cm的位置時(shí)，光屏上再次出現(xiàn)燭焰清晰的像．此像與原來(lái)的像比，變

大

（大/�。┝�，利用這一成像規(guī)律工作的光學(xué)儀器是

幻燈機(jī)

（填一種即可）．
（3）張陽(yáng)同學(xué)也用同樣的器材做這個(gè)實(shí)驗(yàn)．他在光具座零刻度線的位置上固定好蠟燭，然后在光具座左半側(cè)的某一位置上安裝好凸透鏡，最后在凸透鏡的右側(cè)安裝好光屏．點(diǎn)燃蠟燭，保持蠟燭與透鏡間距離不變，張陽(yáng)發(fā)現(xiàn)，在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏（包括上、下或左、右），都不能在光屏上得到清晰的像．你認(rèn)為造成以上結(jié)果的可能原因有

C

①燭焰到凸透鏡的距離不大于一倍焦距      ②燭焰到凸透鏡的距離略大于一倍焦距
③燭焰、透鏡、光屏的中心不在同一高度    ④凸透鏡的焦距太大
A．①②B．①②③C．①②④D．①②③④

Answer 1

分析：（1）為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（2）凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
（3）從實(shí)驗(yàn)裝置上考慮：實(shí)驗(yàn)時(shí)若像很遠(yuǎn)，像距很大，光具座不夠長(zhǎng)，則光屏不會(huì)接收到像；蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；
從成像規(guī)律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上，則不會(huì)成像；放在焦點(diǎn)以內(nèi)，則會(huì)成正立放大的虛像，虛像不會(huì)呈現(xiàn)在光屏上．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央．
（2）如圖可知，物距大于像距，因此此時(shí)光屏上成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)；
保持蠟燭和光屏的位置不動(dòng)，當(dāng)把透鏡移動(dòng)到圖中標(biāo)尺上60cm的位置時(shí)，物距小于像距，因此成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
（3）①燭焰到凸透鏡的距離不大于一倍焦距，此時(shí)成放大的正立的虛像或不成像，即光屏是不能承接的；
②燭焰到凸透鏡的距離略大于一倍焦距，此時(shí)成放大的倒立的實(shí)像，像距非常大，由于光具座的長(zhǎng)度有限，所以光屏也無(wú)法承接清晰的像；
③燭焰、透鏡、光屏的中心不在同一高度，可以上下、左右移動(dòng)光屏得到；
④凸透鏡的焦距太大，此時(shí)物距可能一直在一倍焦距以內(nèi)，此時(shí)成放大的正立的虛像，即光屏是不能承接的；
故C選項(xiàng)符合題意．
故答案為：（1）同一高度；光屏的中央；（2）倒立；縮��；照相機(jī)；大；幻燈機(jī)；（3）C．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時(shí)還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用．