Question

17．在用光具座研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）測(cè)量凸透鏡的焦距如圖所示，則該凸透鏡的焦距為8.5cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上．
（3）點(diǎn)燃蠟燭，保持蠟燭、透鏡的位置不變，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上始終得不到燭焰清晰的像，出現(xiàn)這種情況的原因可能是蠟燭燭焰、透鏡和光屏三者的中心不在同一高度、蠟燭位于焦點(diǎn)以內(nèi)．（寫兩種即可）
（4）經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)之后，在光屏上得到了一個(gè)清晰的倒立、縮小的像，則蠟燭到透鏡的距離一定大于20cm，生活中的照相機(jī)就用到這一成像規(guī)律．當(dāng)蠟燭距凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、放大的實(shí)像．

Answer 1

分析 （1）圖示的是利用平行光聚焦法來(lái)測(cè)量凸透鏡的焦距，焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離即為焦距，凸透鏡成像的原理是光的折射．
（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）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(huì)成在光屏上的；②成實(shí)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(shí)像，但光屏上顯示不出來(lái)；③不成像，當(dāng)物體位于焦點(diǎn)上，即u=f時(shí)，此時(shí)不成像，所以光屏上也得不到燭焰的像．
（4）根據(jù)告訴的物距和測(cè)定的焦距之間的關(guān)系，利用凸透鏡成像的規(guī)律可確定成像的性質(zhì)．

解答 解：（1）平行光經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后會(huì)聚于一點(diǎn)，該點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到透鏡的距離叫焦距，所以該凸透鏡的焦距為8.5cm．
（2）點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．
（3）在做凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要調(diào)整三者的中心在同一高度上，這樣做的目的就是為了保證使?fàn)T焰的像能夠成在光屏上，所以當(dāng)調(diào)整光屏的位置始終光屏上沒有像時(shí)，首先要想到這種可能．其次利用實(shí)像與虛像的區(qū)別，再考慮成的是虛像這種可能，此時(shí)蠟燭位于焦點(diǎn)以內(nèi)．
（4）u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，則蠟燭到透鏡的距離一定大于20cm，該原理應(yīng)用于照相機(jī)；當(dāng)燭焰距凸透鏡15cm時(shí)，2f＞u＞f，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)成倒立放大的實(shí)像，幻燈機(jī)就是利用這一原理制成的．
故答案為：（1）8.5；（2）同一高度；（3）蠟燭燭焰、透鏡和光屏三者的中心不在同一高度；蠟燭位于焦點(diǎn)以內(nèi)；（4）大于20；照相機(jī)；倒立；放大．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，考查了焦距的測(cè)量，實(shí)驗(yàn)裝置的調(diào)節(jié)，同時(shí)考查了凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用．