Question

在利用光具座做《研究凸透镜成像》的实验时：

（1）某同学只能在光屏下边缘看到一个残缺的像，则产生该现象的原因是______；如果不改变凸透镜和光屏的位置，只移动烛焰，则将烛焰______移动，才能使像移到屏的中央；
（2）另有一位同学，保持烛焰和凸透镜的位置不变，无论怎样移动光屏，都不能存光屏上看到烛焰的像，其原因是______；
（3）某刚学将烛焰、凸透镜、光屏如图所示放置时，在光屏上恰成一清晰的像，那么，凸透镜的焦距应在______cm范围，屏上的像的性质为______；
（4）现有甲、乙两个凸透镜，甲的焦距为10m，乙的焦距为30cm，要在长度为100cm的光具座上做《研究凸透镜成像规律》的实验，你认为应选______凸透镜（选填“甲”或“乙”），理由是______．

Answer 1

（1）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；
若烛焰的像成在光屏的下方，说明烛焰的位置太靠上，所以烛焰要相对于凸透镜向下移动．
（2）在正确调节蜡烛、凸透镜和光屏三者在同一高度之后，无论怎样移动光屏，都不能存光屏上看到烛焰的像，其原因是U＜f成的是虚像；
（3）从图中可以看出，物距大于像距，此时成的像应该是倒立、缩小的实像；
此时物体距凸透镜的距离u＞2f，像到凸透镜的距离f＜v＜2f，即30cm＞2f，f＜20cm＜2f，有以上两不等式可以解出10cm＜f＜15cm．
（4）如果选用乙凸透镜来做实验，当物距等于二倍焦距时，像成在二倍焦距处，此时物和像的距离为4倍焦距，即物和像的距离为120cm，此时100cm的光具座不够长．故选用甲凸透镜来做实验．
故答案为：（1）烛焰中心、透镜中心、光屏中心三者不在同一高度；向下；
（2）U＜f成的是虚像；
（3）10cm＜U＜15；倒立缩小的实像；
（4）甲；乙的焦距太长，要得到各类像，光具座不够．