Question

4．小明同學(xué)在探究凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中
（l）將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)光屏，在距透鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則此凸透鏡焦距約是10cm．
（2）如圖15是小明“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖：如果你是他的合作者，請(qǐng)你幫他指出該裝置中的兩處錯(cuò)誤：①透鏡和蠟燭的位置放反了；②透鏡中心、光屏中心和燭焰中心不在同一高度處．
（3）錯(cuò)誤改正后，小明將凸透鏡固定在50cm處，小明將點(diǎn)燃的蠟燭放在10cm處，移動(dòng)光屏，在屏上得到清晰的倒立、縮小的實(shí)像．
（4）小明繼續(xù)將點(diǎn)燃的蠟燭靠近凸透鏡，當(dāng)燭焰移至35cm 處，移動(dòng)光屏，在屏上得到清晰的倒立、放大的實(shí)像，投影儀（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）應(yīng)用這一原理制成．
（5）小明將點(diǎn)燃的蠟燭放在40cm處，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏中心只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑，你認(rèn)為可能出現(xiàn)的原因應(yīng)該是蠟燭放在了凸透鏡的焦點(diǎn)上．

Answer 1

分析 （1）焦點(diǎn)指凸透鏡能使平行于主光軸的光會(huì)聚的點(diǎn)，而焦距即為焦點(diǎn)到光心的距離．
（2）要解決此題，需要掌握此實(shí)驗(yàn)中各器材的排放順序．凸透鏡應(yīng)放在光屏和蠟燭的中間．
同時(shí)要注意器材的調(diào)節(jié)，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰使它們的中心大致在同一高度處．
（3）（4）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況及其應(yīng)用：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)利用了此原理．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用與投影儀或幻燈機(jī)．
u＜f，成正立、放大的虛像．應(yīng)用與放大鏡．
（5）由焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸．

解答 解：（1）根據(jù)焦點(diǎn)和焦距的定義，當(dāng)拿著凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在距凸透鏡另一側(cè)10cm處得到了一個(gè)最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為該點(diǎn)到透鏡的距離，即焦距為10cm．
（2）凸透鏡應(yīng)放在光屏和蠟燭的中間．從圖上看，透鏡和蠟燭的位置放反了，這樣無(wú)法在光屏上成像．
凸透鏡中心、光屏中心和燭焰中心不在同一高度處，這樣使像不能成在光屏的中央．
（3）將凸透鏡固定在50cm處，將點(diǎn)燃的蠟燭移到光具座上10cm刻線(xiàn)處，則u=40cm＞2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，則該像是倒立、縮小的實(shí)像；
（4）將點(diǎn)燃的蠟燭移到光具座上35cm刻線(xiàn)處，2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī)．
（5）無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏中心都只能看到一個(gè)大小不變的圓形光斑，這說(shuō)明光通過(guò)凸透鏡后為平行光，所以蠟燭放在了凸透鏡的焦點(diǎn)上．
故答案為：
（1）10；（2）透鏡和蠟燭的位置放反了；透鏡中心、光屏中心和燭焰中心不在同一高度處；（3）縮小；（4）倒立；投影儀；（5）蠟燭放在了凸透鏡的焦點(diǎn)上．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問(wèn)題，分析清楚圖示情景、認(rèn)真審題是正確解題的關(guān)鍵．