Question

17．某同學(xué)在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示．首先將燭焰、透鏡、光屏放置在光具座上，并將三者的中心調(diào)節(jié)在同一高度，為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央．
（1）該同學(xué)把這塊凸透鏡正對(duì)著太陽光，在離地面大約15厘米處出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)，由此判斷此凸透鏡的焦距為15厘米；
（2）若保持蠟燭的位置不變，將透鏡調(diào)至A點(diǎn)時(shí)，移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)了清晰的像，那么成的一定是倒立縮小的實(shí)像；
（3）仍保持蠟燭、光屏的位置不變，將透鏡調(diào)至B點(diǎn)時(shí)，若光屏上再一次出現(xiàn)了一個(gè)像，那么該像肯定是倒立放大的實(shí)像．
（4）如果該同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)透鏡并調(diào)至C點(diǎn)時(shí)，成像情況為正立放大虛像．

Answer 1

分析 為使像呈在光屏的中央，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上，據(jù)此作答；
（1）根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷；
（2）凸透鏡成像規(guī)律：物距大于2f，成倒立縮小實(shí)像，像距處于f和2f之間；
（3）物距處于f和2f之間，成倒立放大的實(shí)像，像距大于2f；
（4）物距小于f，成正立放大虛像．

解答 解：實(shí)驗(yàn)中，將燭焰、透鏡、光屏放置在光具座上，并將三者的中心調(diào)節(jié)在同一高度，為了使?fàn)T焰的像成在光屏的中央．
（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，該同學(xué)把這塊凸透鏡正對(duì)著太陽光，在離地面大約15厘米處出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)，該亮點(diǎn)就為焦點(diǎn)，所以凸透鏡的焦距是15cm；
（2）若保持蠟燭的位置不變，將透鏡調(diào)至A點(diǎn)時(shí)，此時(shí)物距u=40cm，u＞2f，移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)倒立縮小的實(shí)像；
（3）仍保持蠟燭、光屏的位置不變，將透鏡調(diào)至B點(diǎn)時(shí)，此時(shí)物距u=20cm，f＜u＜2f，移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)倒立放大的實(shí)像；
（4）如果該同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)透鏡并調(diào)至C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)物距u=10cm，u＜f，成正立放大虛像．
故答案為：光具座；同一高度；（1）15；（2）倒立縮小的實(shí)；（3）倒立放大的實(shí)像；（4）正立放大虛像．

點(diǎn)評(píng) 本題主要探究的是凸透鏡成像的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是能夠根據(jù)題意確定凸透鏡的焦距，并能熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律且能靈活應(yīng)用．