Question

4．在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，王朔同學(xué)利用圖中的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是10cm．
（2）他調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度上．
（3）當(dāng)蠟燭距凸透鏡的距離如圖乙所示，移動(dòng)光屏，可得到清晰的放大的實(shí)像（選填“放大”、“縮小”或“不變”）．若將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距離，調(diào)整光屏的位置得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像與原來(lái)的像相比較，將變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果無(wú)論怎樣左右移動(dòng)光屏，在光屏上都不能呈現(xiàn)燭焰的像，可能的原因是物距小于一倍焦距．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨著蠟燭的不斷燃燒，光屏上的像將會(huì)上升（選填“上升”、“下降”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）焦距是指從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，根據(jù)圖甲讀出便可；
（2）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處；
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f；u＜f，成正立、放大的虛像；成實(shí)像時(shí)物近像遠(yuǎn)像變大；
（4）凸透鏡成像時(shí)，u＜f，透過(guò)凸透鏡能看到正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)；
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭變短了，根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，光屏上的像會(huì)向上移動(dòng)，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移動(dòng)．

解答 解：（1）由圖2知，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點(diǎn)處，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為60cm-50cm=10cm，則凸透鏡的焦距是10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上，這樣燭焰的像才能成在光屏的中央．
（3）因?yàn)槲锞嘈∮谙窬�，故物體小于像，是倒立放大的實(shí)像；
若將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距離，物距增大，像距減小，像減��；
（4）當(dāng)物距小于焦距時(shí)，在物體的同側(cè)得到正立、放大的虛像，所以取走光屏，直接通過(guò)凸透鏡觀察
（5）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短了，根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，所以光屏上的像向上移動(dòng)，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移動(dòng)．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）放大；變��；（4）物距小于一倍焦距；（5）上升．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像規(guī)律是光學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)，要解決此類(lèi)問(wèn)題，首先要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，并了解其應(yīng)用，平時(shí)多動(dòng)腦，對(duì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)；同時(shí)注意探究實(shí)驗(yàn)中器材的擺放和調(diào)整，有關(guān)對(duì)倒立實(shí)像的理解和應(yīng)用，也是重點(diǎn)考察的內(nèi)容．