Question

14．（1）如圖甲所示，物理興趣小組想知道某只透鏡的焦距f為多少，將鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上白紙（紙、鏡平行），測(cè)出透鏡與白紙間距S/cm與對(duì)應(yīng)的白紙被烤焦的時(shí)間t/min，繪出圖乙，則可判斷該透鏡的焦距f為12cm．
（2）在焦距為15cm、25cm或35cm的凸透鏡中選擇一個(gè)固定于光具座的50cm刻度處，如圖丙所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在同一高度；為了方便探究凸透鏡成像的各種可能，根據(jù)題中條件，應(yīng)選用焦距為15cm的凸透鏡．保持蠟燭與凸透鏡在圖中位置不變，為了找到燭焰清晰的像，光屏應(yīng)在光具座的65至80cm刻度范圍內(nèi)移動(dòng)．找到清晰的像后，繼續(xù)保持蠟燭與凸透鏡在圖中的位置不變，用焦距為10cm的凸透鏡替換原凸透鏡后，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)（選填“左”或“右”），才能在光屏上得到倒立（選填“倒立”或“正立”）、縮�。ㄟx填“放大”、“縮小”或“等大”）的像．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖乙找出白紙被烤焦的最短時(shí)間，所對(duì)應(yīng)的透鏡與白紙間距即為焦距；
（2）選用凸透鏡的依據(jù)是光具座的標(biāo)尺刻度范圍，若透鏡的焦距過大，則有可能出現(xiàn)光具座的端點(diǎn)與凸透鏡之間的距離滿足不了物距或者像距大于二倍焦距這個(gè)要求，導(dǎo)致不易觀察物體在凸透鏡中的各種物距下的成像情況．若焦距過小，則會(huì)出現(xiàn)研究物體在一倍焦距與二倍焦距之間的成像情況時(shí)，改變物體位置，容易超過其范圍：超過二倍焦距，或低于一倍焦距．
當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，像距在一倍焦距和二倍焦距之間．
當(dāng)物距一定時(shí)，焦距越小，像距越小，像的大小也越小．

解答 解：（1）由圖乙可知，當(dāng)透鏡與白紙間距S=12cm時(shí)，白紙被烤焦的時(shí)間t=4min，所用的時(shí)間最短，說明太陽光經(jīng)過凸透鏡會(huì)聚后該點(diǎn)的溫度最高，這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，則測(cè)出透鏡與白紙間距即為焦距f=12cm．
（2）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的光具座的長(zhǎng)度約為1m，選擇15cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能方便觀察物距大于2倍焦距，大于1倍焦距小于2倍焦距，小于焦距時(shí)的各種成像的規(guī)律．
由圖可知，物距為50cm-15cm=35cm，焦距為15cm，所以物距大于二倍焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，即65至80cm刻度范圍內(nèi)．
把凸透鏡焦距從15cm換成10cm，焦距變小，所以在物距不變的情況下，像距要變小，光屏向左移動(dòng)才能接收到像．
像距要變小，像的大小也變小，故成倒立、縮小的實(shí)像．
故答案為：（1）12；（2）15；65至80；左；倒立；縮�。�

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)命題熱點(diǎn)，需要掌握操作方法、注意事項(xiàng)、成像規(guī)律、變化規(guī)律等．