Question

1．小明同學(xué)想利用如圖所示的光具座探究凸透鏡完整的成像規(guī)律．

（1）現(xiàn)有三個(gè)凸透鏡，它們的焦距分別為50cm、25cm、15cm，應(yīng)選擇焦距為15cm的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，小明將光具座放到水平桌面上，調(diào)整凸透鏡的中心、蠟燭火焰的中心和光屏的中心應(yīng)保持在同一高度處；然后小明固定蠟燭和凸透鏡的位置，只左右移動(dòng)光屏，始終不能在光屏上得到像，原因可能是光屏在焦點(diǎn)以內(nèi)．
（3）把凸透鏡固定在50cm刻度處，讓蠟燭位于15cm刻度線處，再移動(dòng)光屏，在光屏上得到清晰、倒立、縮小的實(shí)像（選填“放大”或“縮小”）；此成像原理可應(yīng)用于照相機(jī)（選填“放大鏡”、“照相機(jī)”或“幻燈機(jī)”）成像．
（4）第（3）小問成像后，如果讓蠟燭向左運(yùn)動(dòng)到某一位置，應(yīng)該向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)光屏到某一位置才可以重新在光屏上得到清晰的像．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物像之距最小為4f進(jìn)行分析；
（2）為使像能夠成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度；從成像規(guī)律上考慮：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像距大于1倍焦距；若蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上，則不會(huì)成像；放在焦點(diǎn)以內(nèi)，則會(huì)成正立放大的虛像，虛像不會(huì)呈現(xiàn)在光屏上；
（3）物距大于2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)根據(jù)這個(gè)原理制成；
（4）物遠(yuǎn)像近像變�。�

解答 解：（1）當(dāng)物距等于2f時(shí)，像距等于2f，此時(shí)像與物體之間的距離最小，為4f，4×50cm=200cm＞100cm，不能使用焦距為50cm的凸透鏡；
4×25cm=100cm，只能探究等大的情況，不能探究其他成實(shí)像的情況，不能使用焦距為25cm的凸透鏡；
4×15cm=60cm，所以可用此凸透鏡進(jìn)行探究；
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)整凸透鏡的中心，蠟燭火焰的中心和光屏的中心應(yīng)保持在同一高度處，這樣像才能成在光屏的中央；根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像成在1倍焦距以外，所以當(dāng)光屏在焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)蠟燭都不能在光屏上得到清晰的像；
（3）使蠟燭位于15cm刻度線外，此時(shí)u＞35cm，物距大于2f，所以成倒立縮小的實(shí)像；照相機(jī)是根據(jù)凸透鏡成倒立縮小實(shí)像的原理制成的．
（4）當(dāng)凸透鏡位置不變，將蠟燭向左移動(dòng)，此時(shí)物距增大，要想在光屏上再一次成清晰的像，需要將像距減小，即將光屏向左移動(dòng)．
故答案為：（1）丙；（2）同一高度處；光屏在焦點(diǎn)以內(nèi)；（3）縮��；照相機(jī)；（4）左．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查了凸透鏡的選擇、對(duì)器材的條件、成像規(guī)律的應(yīng)用，考查全面，具有實(shí)際意義．