Question

15．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．

（1）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)最小最亮的光斑．圖甲是調(diào)節(jié)完成的狀態(tài)，該透鏡的焦距f=10cm；
（2）實(shí)驗(yàn)前，在擺放凸透鏡、蠟燭和光屛時(shí)要求三者的中心在同一高度處，同時(shí)注意將凸透鏡（填“凸透鏡”、“蠟燭”或“光屛”）擺放在另外兩個(gè)元件的中間．
（3）小明按圖乙裝好實(shí)驗(yàn)裝置．在只移動(dòng)透鏡的情況下，他發(fā)現(xiàn)都不能在光屛上成清晰的像．由此，他猜想造成上述現(xiàn)象的原因是蠟燭與光屏之間的距離太�。�
（4）如圖丙所示，蠟燭在光具座上A處時(shí)，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為倒立、放大的實(shí)像．若把蠟燭從A處向左移動(dòng)距離s到C，為在光屏上再次成清晰的像，則她應(yīng)將光屏向左（填“左”或“右”）移動(dòng)，移動(dòng)距離s′＞s．

Answer 1

分析 （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；
（2）為使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰中心大致在同一高度處；
在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，物體經(jīng)過凸透鏡所成實(shí)像與物體位于凸透鏡兩側(cè)；
（3）當(dāng)物距等于2f時(shí)，像距等于2f，此時(shí)像與物體間的距離為4f，此時(shí)像與物體間的距離最小，其它成實(shí)像情況，物像之距都大于4f；
（4）根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大來解答．

解答 解：（1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，由圖可知：焦點(diǎn)到光心的距離是25cm-15cm=10cm，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前，在擺放凸透鏡、蠟燭和光屛時(shí)要求三者的中心在同一高度，這樣像才能成在光屏的中央；
物體經(jīng)過凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像與物體位于凸透鏡異側(cè)，所以凸透鏡必須擺在另外兩個(gè)元件的中間；
（3）物像之間的最小距離為4f，由圖乙知，蠟燭與光屏之間的距離小于4f，所以無論如何移動(dòng)，都不能在光屏上成清晰的像；
（4）由圖丙可知，像距大于物距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為倒立、放大的實(shí)像；
凸透鏡位置不變，蠟燭向左移動(dòng)，物距增大，像距減小，光屏向左移動(dòng)才能接到清晰的像；
當(dāng)u=2f時(shí)，物像之距最小，蠟燭向左移動(dòng)，靠近2f，所以像和物體之間距離減小，則像移動(dòng)距離大于物體移動(dòng)距離．
故答案為：（1）最小最亮；10；（2）同一高度處；凸透鏡；（3）蠟燭與光屏之間的距離太��；（4）倒立、放大；左；＞．

點(diǎn)評(píng) 此題主要探究凸透鏡成像的規(guī)律，一定要掌握物體、像、物距、像距之間的大小關(guān)系，并做到舉一反三．