Question

12．小強(qiáng)用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等器材探究凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律．
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)光屏，都找不到蠟燭的像，其原因可能是蠟燭、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度．
（2）探究時(shí)，小強(qiáng)依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏找到清晰的像，記錄了下表所示的數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
物距/cm	50	40	35	30	25	20	15
像距/cm	12.5	13.3	14	15	16.7	20	30

（3）由上表可知，凸透鏡的焦距是10cm，第3次實(shí)驗(yàn)中，在光屏上可得到縮小像，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后蠟燭變短了，要使蠟燭的像仍在光屏中心，應(yīng)將光屏向上移動(dòng)．
（4）如圖所示，當(dāng)光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像時(shí)，如果去掉光屏，眼睛在A處能（選填“能”或“不能”）看到這個(gè)像．

Answer 1

分析 （1）光屏上得不到燭焰像的情況有三種：①成的像是虛像，虛像是不會(huì)成在光屏上的；②成實(shí)像，但由于燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上，雖然成的是實(shí)像，但光屏上顯示不出來；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（3）當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距，此時(shí)物距和像距相等，成倒立等大實(shí)像；根據(jù)通過光心的光線方向不變回答；
（4）實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，可以成在光屏上，也可以直接用眼睛觀察．

解答 解：
（1）此時(shí)物體距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時(shí)物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
此時(shí)物體距透鏡的距離有可能小于一倍焦距，物體成的是正立放大的虛像，由于虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成，所以光屏上也不會(huì)有清晰的像．
此時(shí)物體距透鏡的距離大于一倍焦距，成實(shí)像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時(shí)光屏上也不會(huì)有清晰的像．
故有以下三種可能：①光屏、燭焰的中心不在凸透鏡的主光軸上；②物距小于透鏡的一倍焦距；③蠟燭在透鏡的焦點(diǎn)上．
（3）當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距，此時(shí)物距和像距相等，成倒立等大實(shí)像．根據(jù)第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，物距等于像距，所以20cm=2f，f=10cm；
第3次實(shí)驗(yàn)中，u=35cm＞2f，在光屏上可得到倒立縮小的實(shí)像；
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行后蠟燭變短了，要使蠟燭的像仍在光屏中心，根據(jù)通過光心的光線不變，應(yīng)將光屏向上移動(dòng)；
（4）當(dāng)把光屏去掉后，實(shí)際光線會(huì)聚成實(shí)像后繼續(xù)向前傳播，進(jìn)入人的眼睛，所以眼睛在A處能看到這個(gè)像．
故答案為：（1）蠟燭、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度；（3）10； 縮��；上；（4）能

點(diǎn)評(píng) 光屏上沒有清晰的像，并不一定不成實(shí)像，有可能成的實(shí)像沒有成在光屏上，要注意這個(gè)細(xì)節(jié)．所以為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要調(diào)整三者的中心在同一高度上．凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用，以及凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小，在凸透鏡成像習(xí)題中經(jīng)常用到，一定要熟練掌握．