Question

在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

（1）如图1甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，凸透镜对光线具有______作用，该凸透镜的焦距是______cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上找到烛焰的像，请你写出两个可能的原因：______．
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图1乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个______、______的实像（填写像的性质）；______（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（4）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如右表，

物距u/cm	实验序号	焦距f/cm	像距v/cm
15	1	8	17
	2	10	30
	3	12	60

分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越______（选填：“大”或“小”）；
（5）小华用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图2甲所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图2乙所示，如果只将“E”，换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图丙中的______（填序号）．

Answer 1

【答案】分析：（1）通过图1所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．
（2）若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像．
（3）①凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．
（4）要解决此题，需要认真分析表格中焦距的变化情况和像距的变化情况．根据它们的变化情况得出结论．
（5）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道当物距处于1倍焦距和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像；并且要正确理解倒立实像的含义，知道像与物的上下颠倒、左右颠倒．
解答：解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点．焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11cm．
故答案为：会聚；11．
（2）从实验装置上考虑：实验时若像很远，像距很大，光具座不够长，则光屏不会接收到像；蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈现在光屏上；从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上．
故答案为：烛焰在焦点以内或烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度．
（3）①把烛焰放在距凸透镜16cm处时，凸透镜的焦距是11cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
②凸透镜成实像时，蜡烛远离透镜一段距离，物距增大，像距减小，所以光屏要靠近凸透镜．
故答案为：倒立；放大；幻灯机和投影仪；靠近．
（4）由表可知，当物距不变时，在1、2、3实验中，焦距由8cm增大到12cm，像距从17cm增大到60cm，由此可得像距是随着焦距的增大而增大，
故答案为：大．
（5）根据乙所成甲的像可知，所成像的是放大倒立的实像，凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反．所以R的像应为故当将“R”放于此处，所成的像肯定也是倒立放大的实像，只有丙中④符合，
故答案为：④．
点评：此题是探究凸透镜成像的规律．考查了学生根据数据得出结论的能力．同时考查了凸透镜成像规律的应用，一定要熟记规律的内容，能做到举一反三．并要真正理解倒立实像的含义，这也是此题的难点．