【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开,需结合实验操作要求、凸透镜成像条件分析各问题:
1. 实验前需调整器材高度,保证像成在光屏中央;
2. 凸透镜成实像时,物距变化会影响像的大小与位置,据此判断物距调整方向;
3. 像偏上时需调整器材使三者中心共线,比较物像大小存在实际操作困难;
4. 根据物距范围确定像距范围,进而判断光屏位置。
【解析】
(1) 实验时,为使像能成在光屏的中心,需调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,这是实验前的必要操作;
(2) 凸透镜成倒立、缩小实像的条件是物距u>2f,成倒立、放大实像的条件是f<u<2f,因此成缩小实像后,需减小物距,即让蜡烛靠近透镜,使物距进入f与2f之间;
(3) 光屏上的像偏上,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变,可将蜡烛适当向上移动,或光屏向上移动,或凸透镜向下移动,使像回到光屏中心;判定像与物的大小关系时,由于像和物分别在不同位置,无法准确测量两者实际大小,存在困难;
(4) 图中蜡烛在35cm刻度线处,凸透镜在50cm刻度线处,物距u=50cm-35cm=15cm,已知焦距f=10cm,故f<u<2f,此时像距v>2f=20cm,凸透镜在50cm处,因此光屏应在70cm刻度线右侧,即移至80cm刻度线的右侧才能找到清晰的像。
【答案】
(1) 调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度
(2) 让蜡烛靠近透镜
(3) 将蜡烛或光屏适当向上移动,或将凸透镜适当向下移动;无法准确测量物像的大小
(4) 右侧
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作、实像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的核心操作与规律应用,涵盖实验调整、成像条件、像的调节及大小判定,需熟练掌握凸透镜成像的基本要点。
【难度系数】
0.6