Question

18．小琴通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像規(guī)律．
（1）實(shí)驗(yàn)前，小琴將所用凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，調(diào)整凸透鏡的位置，當(dāng)在地面上出現(xiàn)一個(gè)“亮點(diǎn)”或“亮環(huán)”時(shí)，測(cè)得它與到凸透鏡中心的距離為10cm，此操作是測(cè)量凸透鏡的焦距．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上得到蠟燭的像，請(qǐng)你寫出其中一條可能的原因蠟燭放在了一倍焦距以內(nèi)，成虛像（或蠟燭放在的焦點(diǎn)上，不能成像）．
（3）上述問(wèn)題解決后，小琴把凸透鏡固定在如圖所示的光具座50cm刻度處，蠟燭放在刻度35cm處，移動(dòng)光屏，至如圖所示位置，光屏上會(huì)出現(xiàn)清晰放大（填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像．
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，蠟燭在燃燒中不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上（填“上”或“下”）移動(dòng)．
（5）實(shí)驗(yàn)中怎樣判斷光屏上的像是否最清晰？答：左右移動(dòng)光屏，反復(fù)比較像的清晰度．

Answer 1

分析 （1）要掌握利用太陽(yáng)光簡(jiǎn)單測(cè)量焦距的方法．使凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，找到焦點(diǎn)，測(cè)量焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，即為焦距．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上沒(méi)有像，可能是因?yàn)椋何锞嘈∮诮咕啵�成了虛像，不能成在光屏上；光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無(wú)法成在光屏上；物體在焦點(diǎn)上，不能成像．
（3）根據(jù)物距處于f和2f之間時(shí)，成倒立放大實(shí)像的原理進(jìn)行分析；
（4）據(jù)凸透鏡成像的過(guò)程可知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蠟燭燃燒不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上移動(dòng)；
（5）若光屏上的像最清晰，無(wú)論將蠟燭向遠(yuǎn)離和靠近凸透鏡的方向移動(dòng)，像均會(huì)變模糊．

解答 解：
（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距．故此操作是測(cè)量凸透鏡的焦距；
（2）無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．也可能是燭焰凸透鏡光屏三者中心嚴(yán)重不在同一高度，像無(wú)法成在光屏上，或使?fàn)T焰在焦點(diǎn)上，不能成像．
（3）由題意知，物距為u=50cm-35cm=15cm，處于f和2f之間，所以成倒立放大的實(shí)像；
（4）蠟燭不斷燃燒，燭焰不斷降低，過(guò)光心的光線不改變方向，像的位置向上移動(dòng)；
（5）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)左右移動(dòng)光屏，反復(fù)比較像的清晰度，如果減小或增大像距時(shí)，像變模糊，則此時(shí)的像最清晰．
故答案為：（1）焦距；（2）蠟燭放在了一倍焦距以內(nèi)，成虛像（或蠟燭放在的焦點(diǎn)上，不能成像）；（3）放大；（4）上；（5）左右移動(dòng)光屏，反復(fù)比較像的清晰度．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個(gè)方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④具體的應(yīng)用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容．