Question

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中．小明用圖1的方法，將凸透鏡正對著太陽光上下移動，直到太陽光在白紙上會聚到一點，這一點就是凸透鏡的焦點，若測出凸透鏡的焦距為10cm，再用圖2的器材做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗．（透鏡的位置始終不動）

（1）當蠟燭在15cm刻度處時，為了在光屏的中心找到像，應使燭焰的中心、透鏡的中心、光屏的中心大致在______，并將光屏向______（遠離/靠近）透鏡的方向移動，才能在光屏上得到清晰的______、______的______像．
（2）當用另一支較短的蠟燭替換原蠟燭，在光屏上仍能得到一個清晰的像，像的位置與原來比______（填“向上”、“向下”、“不變”）．
（3）若將蠟燭放在45cm刻度處時，移動光屏______（能/不能）在光屏上得到的像．此時人眼應在______（光屏/蠟燭）一側透過凸透鏡看到蠟燭成的______、______ 的______像．若使蠟燭再適當靠近透鏡，則人眼看到的像將______（填“變大”、“變小”、“不變”）

Answer 1

【答案】分析：（1）要解決此題，需要首先要知道為使像能成在光屏的中心，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度處．
同時要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道當物距大于2f時，成倒立縮小的實像，此時像距處于f和2f之間；
（2）根據射向凸透鏡光心的光線不改變方向，判斷像的位置．
（3）u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側．物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像，物距越小，像距越小，虛像越大．
解答：解：（1）為使像能成在光屏的中央，應調整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度處，應調整光屏的高度，所以光屏應向上調整．
由題意知，凸透鏡的焦距為10cm．凸透鏡放在了50cm刻度處，當蠟燭在15cm刻度處時，物距為u=50cm-15cm=35cm．
此時物距大于2f，由凸透鏡成像的規(guī)律可知此時成倒立縮小的實像，并且像處于f和2f之間．現(xiàn)在光屏放在了70cm處，70cm-50cm=20cm，正好在2倍焦距上，所以光屏應靠近透鏡．
如果將蠟燭向左移動，則物距增大，像距減小，所以為了能使光屏上成的像清晰，則光屏應向左移．
（2）如果蠟燭變短，根據過光心的光線不改變方向，在光屏上仍能得到一個清晰的像，像的位置與原來比要向上一些．
（3）保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座45cm刻度處，物距u=50cm-45cm=5cm，u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側．所以應該在光屏一側透過透鏡觀察像．
若使蠟燭再適當靠近透鏡，則物距減小，人眼看到的像將變大．
故答案為：（1）同一高度處；靠近；倒立；縮�。粚�；（2）向上；（3）不能；光屏；正立；放大；虛；變大．
點評：此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律及實驗器材的要求．一定要注意燭焰、光屏、凸透鏡的高度要求，同時要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，特別搞清像距與物距之間的關系．