Question

在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中：
（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏組裝在光具座上，調(diào)整凸透鏡和光屏所在的兩個(gè)平面都與光具座的軌道（視為水平直線）

垂直

．
（2）點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，這樣做可使實(shí)驗(yàn)中的像都能成在

光屏中心

．（設(shè)實(shí)驗(yàn)中燭焰中心高度不變）
（3）小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律．如圖所示，將凸透鏡正對著太陽光，把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)

最小、最亮

 的光斑，測得凸透鏡的焦距是

10

 cm．
（4）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像原因可能是

物距小于焦距，像是虛像

．
（5）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之間凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，做了三次實(shí)驗(yàn)．與一次和二次實(shí)驗(yàn)相比較，三次實(shí)驗(yàn)的好處是：

使結(jié)論具有普遍性

．
（6）實(shí)驗(yàn)過程中，由于蠟燭燃燒變短，使?fàn)T焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只調(diào)凸透鏡，應(yīng)將凸透鏡向

下

調(diào)．調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡

主光軸的下方

（選填“主光軸的上方”、“主光軸的下方”或“主光軸上”）．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像中各器材的擺放要求，因?yàn)橐�使凸透鏡成像，所以應(yīng)使凸透鏡的面對著蠟燭，光屏的面對著凸透鏡，這樣才能使像成在光屏上．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（3）平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
（4）要解決此題，需要知道當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成放大、正立的虛像．虛像不能成在光屏上．
（5）在物理實(shí)驗(yàn)中，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有可信度，防止實(shí)驗(yàn)結(jié)論的片面性，通常要多做幾次．
（6）要解決此題，需要知道凸透鏡成倒立的實(shí)像．若燭焰的像成在光屏的上方，說明燭焰的位置太靠下，所以燭焰要相對于凸透鏡向上移動(dòng)．

解答：解：（1）為了能使?fàn)T焰的光線通過凸透鏡，凸透鏡的表面應(yīng)對著燭焰，所以表面應(yīng)與光具座的軌道垂直，同時(shí)為了將像成在光屏上，光屏的表面應(yīng)對著凸透鏡．所以光屏應(yīng)與光具座的軌道垂直．
故答案為：垂直．
（2）在做實(shí)驗(yàn)的過程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心．
故答案為：光屏中心．
（3）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑．這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．由圖知，凸透鏡的焦距是40cm-30cm=10cm．
故答案為：最小、最亮；10．
（4）蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，仍不能得到清晰的像，這說明此時(shí)成的是虛像或者物距小于焦距．
故答案為：物距小于焦距，像是虛像．
（5）小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之間凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，做了三次實(shí)驗(yàn)．這樣使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有可信度，消除實(shí)驗(yàn)結(jié)論的片面性．
故答案為：使結(jié)論具有普遍性．
（6）由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以由于蠟燭太短而使得像在光屏中心的上方．所以應(yīng)將蠟燭向上調(diào)或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)．
由于燭焰的高度降低、光屏未調(diào)節(jié)，所以調(diào)好凸透鏡的位置后，燭焰、凸透鏡的光心、光屏中心在一條直線上時(shí)，燭焰在凸透鏡主光軸的下方．
故答案為：下；主光軸的下方．

點(diǎn)評：此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，燭焰考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．凸透鏡、光屏的面應(yīng)與光具座的軌道垂直；為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處；為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，對同一種情況應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)．