Question

用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”．

（1）某同学将蜡烛、凸透镜、光屏上随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是      ．

（2）重新调整后，将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，如图所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立      （选填“放大”或“缩小”）的实像．

（3）接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜像蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立      （选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是      （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．

Answer

（1）烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不在同一高度；（2）缩小；（3）放大；投影仪．

【解析】

试题分析：（1）光屏上得不到烛焰像的情况有三种：①成的像是虚像，虚像是不会成在光屏上的；②成实像，但由于烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度上，虽然成的是实像，但光屏上显示不出来；③不成像，当物体位于焦点上，即u=f时，此时不成像，所以光屏上也得不到烛焰的像．

（2）凸透镜规律：U＞2f时，在凸透镜的另一侧得到倒立、缩小的实像，f＜v＜2f．

（3）凸透镜规律及其应用，2f＞U＞f时，在凸透镜的另一侧得到倒立、放大的实像，v＞2f．应用于投影仪．

【解析】
（1）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整三者的中心在同一高度上，这样做的目的就是为了保证使烛焰的像能够成在光屏上，所以当调整光屏的位置始终光屏上没有像时，首先要想到这种可能．其次利用实像与虚像的区别，再考虑成的是虚像这种可能．

（2）此时物距为25cm，而焦距为10cm，物距大于2倍焦距，所以成的像是倒立、缩小的实像；

（3）保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛的方向移动，物距小于像距，成倒立、放大的实像．投影仪利用此原理．

故答案为：（1）烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不在同一高度；（2）缩小；（3）放大；投影仪．

【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求．一定要注意实验前的调整工作．为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处．凸透镜的主光轴永远随着凸透镜的上下移动而移动，对于烛焰在凸透镜主光轴的哪个位置，画图说明很容易理解．