Question

12．小強用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等器材探究凸透鏡成實像的規(guī)律．
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上，點燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動光屏，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，小強依次改變蠟燭的位置，移動光屏找到清晰的像，記錄了下表所示的數(shù)據(jù)．

實驗次數(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次實驗中，在光屏上可得到縮小像，實驗進行一段時間后蠟燭變短了，要使蠟燭的像仍在光屏中心，應(yīng)將光屏向上移動．
（4）如圖所示，當光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像時，如果去掉光屏，眼睛在A處能（選填“能”或“不能”）看到這個像．

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

解答 解：
（1）此時物體距透鏡的距離有可能恰好為一倍焦距，此時物體不成像．所以光屏上沒有清晰的像．
此時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，由于虛像不是由實際光線會聚而成，所以光屏上也不會有清晰的像．
此時物體距透鏡的距離大于一倍焦距，成實像，若蠟燭、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上，此時光屏上也不會有清晰的像．
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蠟燭在透鏡的焦點上．
（3）當物距等于二倍焦距時，像距也等于二倍焦距，此時物距和像距相等，成倒立等大實像．根據(jù)第6次實驗數(shù)據(jù)，物距等于像距，所以20cm=2f，f=10cm；
第3次實驗中，u=35cm＞2f，在光屏上可得到倒立縮小的實像；
實驗進行后蠟燭變短了，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；
（4）當把光屏去掉后，實際光線會聚成實像后繼續(xù)向前傳播，進入人的眼睛，所以眼睛在A處能看到這個像．
故答案為：（1）蠟燭、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度；（3）10； 縮小；上；（4）能

點評 光屏上沒有清晰的像，并不一定不成實像，有可能成的實像沒有成在光屏上，要注意這個細節(jié)．所以為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在實驗時首先要調(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，以及凸透鏡成實像時，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．