Question

19．小明同學(xué)用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律．

①由圖1可知，凸透鏡的焦距是15cm．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度．
②如圖2所示，若在光屏上（光屏未畫出）能得到清晰放大的燭焰實(shí)像，則蠟燭可能置于透鏡左邊a、b、c、d四點(diǎn)中的c點(diǎn)上，此成像特點(diǎn)可應(yīng)用在投影儀上．
③小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，按①的要求調(diào)整好三者中心的位置，將蠟燭放在光具座上10cm的地方，移動(dòng)光屏可看到一個(gè)正立的放大像；接著他將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向靠近（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)．
④小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，按①的要求調(diào)整好三者中心的位置，但無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫出一個(gè)原因即可）蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡的焦距是使平行于主光軸的光會(huì)聚的點(diǎn)到光心的距離；在凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，須將蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心放在同一高度上，以便使像成在光屏的中心．
（2）當(dāng)物距在1倍焦距與2倍焦距之間時(shí)，會(huì)成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是投影儀；
凸透鏡的成像規(guī)律是：當(dāng)f＜u＜2f 時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，幻燈機(jī)就是利用的此原理制作的；
當(dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像．

解答 解：①根據(jù)焦距的定義，此時(shí)光屏到凸透鏡的距離為焦距，f=60cm-45cm=15cm；
實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是讓像成在光屏的中央；
②因光屏上得到的是倒立、放大的實(shí)像，所以此時(shí)物體應(yīng)放在1倍與2倍焦距之間，即圖中的c點(diǎn)；此成像特點(diǎn)可應(yīng)用在投影儀上．
③從圖中光屏上最小、最亮的光斑到透鏡的距離就是焦距f=15cm；
當(dāng)把燭焰放在距該凸透鏡10cm處時(shí)，u＜f，成正立放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小，所以光屏應(yīng)向靠近透鏡的方向移動(dòng)；
④因?yàn)楫?dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒能看到燭焰所成的像；
故答案為：①15；同一高度；②c；投影儀；③正立；放大；靠近；④蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了凸透鏡成像規(guī)律，需要學(xué)生熟記規(guī)律并能靈活應(yīng)用規(guī)律分析問題，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中注意總結(jié)規(guī)律．找出焦點(diǎn)和2倍焦距處兩個(gè)分界點(diǎn)．