Question

13．在學(xué)完凸透鏡成像規(guī)律后，小明選擇了一塊焦距未知的凸透鏡，對(duì)凸透鏡成像特點(diǎn)作了進(jìn)一步探究．實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了以下操作：
A．為測(cè)量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對(duì)射向該透鏡，須調(diào)節(jié)光屏位置直到在屏上得到一個(gè)最亮、最小的光斑．圖1是調(diào)節(jié)完成的狀態(tài)，該透鏡的焦距f=10cm；
B．在光具座上由左向右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏；
C．調(diào)整凸透鏡的位置，使物距大于兩倍焦距，觀察光屏上所成的像的性質(zhì)，測(cè)出像距，并與一倍焦距和兩倍焦距相比較；
D．減小物距，使 大于焦距而小于兩倍焦距，按步驟C的要求進(jìn)行觀察、測(cè)量和比較；
E．進(jìn)一步減小物距，使物距小于焦距，并從光屏這一側(cè)透過(guò)凸透鏡觀察燭焰的像；
F．整理實(shí)驗(yàn)器材．
（1）該同學(xué)上述操作過(guò)程中遺漏的是：
①調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使他們的中心與燭焰的中心在同一高度；
②調(diào)整好物距后，應(yīng)沿光具座移動(dòng)光屏，直到光屏上的像清晰為止．
（2）該同學(xué)在整理器材前發(fā)現(xiàn)，光屏上有教室窗子的像．這是如何形成的？
教室的窗子離凸透鏡的距離大于兩倍焦距，因此在光屏上成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像．

Answer 1

分析 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．
（1）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)蠟燭和凸透鏡的距離，同時(shí)調(diào)節(jié)光屏和凸透鏡的距離，才能在光屏上再次得到清晰的像．
（3）教室窗子的像能成在光屏上，說(shuō)明窗子在光屏上的像是縮小的，可以判斷窗子距離凸透鏡大于二倍焦距．

解答 解：為測(cè)量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對(duì)射向該透鏡，須調(diào)節(jié)光屏位置直到在屏上得到一個(gè)最亮、最小的光斑，該點(diǎn)就是焦點(diǎn)；據(jù)圖可知，該透鏡的焦距f=10cm；
（1）①把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，首先要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的高度，使三者的高度大致在同一高度，像才能成在光屏的中央位置．
②凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減�。�所以調(diào)節(jié)物距后，還要調(diào)節(jié)像距，才能在光屏上得到清晰的像．
（2）教室的窗子離凸透鏡的距離大于兩倍焦距，因此在光屏上成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像．
故答案為：最亮、最�。�10；
（1）①調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使他們的中心與燭焰的中心在同一高度；
②調(diào)整好物距后，應(yīng)沿光具座移動(dòng)光屏，直到光屏上的像清晰為止；
（2）教室的窗子離凸透鏡的距離大于兩倍焦距，因此在光屏上成一個(gè)倒立縮小的實(shí)像．

點(diǎn)評(píng) 掌握凸透鏡成像的四種情況：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
u=2f，成倒立、等大的實(shí)像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．
u＜f，成正立、放大的虛像．