Question

在探究凸透镜成像规律的实验中．小明用图1的方法，将凸透镜正对着太阳光上下移动，直到太阳光在白纸上会聚到一点，这一点就是凸透镜的焦点，若测出凸透镜的焦距为10cm，再用图2的器材做探究凸透镜成像规律的实验．（透镜的位置始终不动）

（1）当蜡烛在15cm刻度处时，为了在光屏的中心找到像，应使烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心大致在______，并将光屏向______（远离/靠近）透镜的方向移动，才能在光屏上得到清晰的______、______的______像．
（2）当用另一支较短的蜡烛替换原蜡烛，在光屏上仍能得到一个清晰的像，像的位置与原来比______（填“向上”、“向下”、“不变”）．
（3）若将蜡烛放在45cm刻度处时，移动光屏______（能/不能）在光屏上得到的像．此时人眼应在______（光屏/蜡烛）一侧透过凸透镜看到蜡烛成的______、______ 的______像．若使蜡烛再适当靠近透镜，则人眼看到的像将______（填“变大”、“变小”、“不变”）

Answer

（1）要解决此题，需要首先要知道为使像能成在光屏的中心，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处．
同时要掌握凸透镜成像的规律，知道当物距大于2f时，成倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间；
（2）根据射向凸透镜光心的光线不改变方向，判断像的位置．
（3）u＜f，成正立、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧．物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越小，像距越小，虚像越大．
【解析】
（1）为使像能成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处，应调整光屏的高度，所以光屏应向上调整．
由题意知，凸透镜的焦距为10cm．凸透镜放在了50cm刻度处，当蜡烛在15cm刻度处时，物距为u=50cm-15cm=35cm．
此时物距大于2f，由凸透镜成像的规律可知此时成倒立缩小的实像，并且像处于f和2f之间．现在光屏放在了70cm处，70cm-50cm=20cm，正好在2倍焦距上，所以光屏应靠近透镜．
如果将蜡烛向左移动，则物距增大，像距减小，所以为了能使光屏上成的像清晰，则光屏应向左移．
（2）如果蜡烛变短，根据过光心的光线不改变方向，在光屏上仍能得到一个清晰的像，像的位置与原来比要向上一些．
（3）保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处，物距u=50cm-45cm=5cm，u＜f，成正立、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧．所以应该在光屏一侧透过透镜观察像．
若使蜡烛再适当靠近透镜，则物距减小，人眼看到的像将变大．
故答案为：（1）同一高度处；靠近；倒立；缩小；实；（2）向上；（3）不能；光屏；正立；放大；虚；变大．