Question

小明在做“探究凸透成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能確定凸透鏡的焦距．于是他將一束平行光經(jīng)過(guò)這個(gè)凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置直到在屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑（如圖甲）．

（1）該凸透鏡的焦距為

 

cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，并調(diào)節(jié)使它們的中心在同一高度，這樣做的目的是

 

．
（3）調(diào)節(jié)三者的位置（如圖乙），小明觀察到光屏上呈現(xiàn)出燭焰倒立

 

 的實(shí)像（填“放大”、“縮小”或“等大”）．
（4）如果此時(shí)小明取下光屏，從光屏原來(lái)的位置正對(duì)凸透鏡

 

（填“能”或“不能”）看到燭焰的像．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于蠟燭燃燒變短，使?fàn)T焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只調(diào)凸透鏡，應(yīng)將凸透鏡向

 

調(diào)．調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡

 

（選填“主光軸的上方”、“主光軸的下方”或“主光軸上”）．

Answer 1

分析：（1）通過(guò)圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點(diǎn)的定義即可確定該凸透鏡的焦距．
（2）為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度．
（3）U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞V＞f．
（4）人眼的成像原理與凸透鏡成像原理相似．
（5）蠟燭燃燒，燭焰向下移動(dòng)，光屏位置不變，要使像成在光屏中央位置，根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，凸透鏡中心在燭焰中心和光屏中心連接上，可以判斷凸透鏡的移動(dòng)方向，同時(shí)也可以判斷燭焰中心在主光軸的方位．

解答：解：（1）平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是10.0cm；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央．
（3）調(diào)節(jié)三者的位置（如圖乙），U＞2f，2f＞V＞f，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像．
（4）由于人眼可以充當(dāng)光屏的作用，所以取下光屏，從光屏原來(lái)的位置正對(duì)凸透鏡能看到燭焰的像．
（5）由于蠟燭燃燒變短，根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，像向光屏的上方移動(dòng)，要使像成在光屏的中央位置，凸透鏡向下移動(dòng)．由于凸透鏡中心在燭焰中心和光屏中心連接上，所以調(diào)好后，燭焰中心在凸透鏡主光軸的下方．如圖．

故答案為：（1）10.0；（2）使像成在光屏中央；（3）縮小；（4）能；（5）主光軸的下方．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．凸透鏡的主光軸永遠(yuǎn)隨著凸透鏡的上下移動(dòng)而移動(dòng)，對(duì)于燭焰在凸透鏡主光軸的哪個(gè)位置，畫(huà)圖說(shuō)明很容易理解．