Question

12．物理操作實(shí)驗(yàn)考試中，小明抽到的是“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)．小明利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將凸透鏡固定在50cm位置保持不動(dòng)． 
（1）實(shí)驗(yàn)前，小明將凸透鏡正對陽光，適當(dāng)移動(dòng)光屏的位置，當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的圓點(diǎn)時(shí)，小明測得圓點(diǎn)與凸透鏡之間距離為10cm，則凸透鏡的焦距為10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前，首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央位置．
（3）當(dāng)蠟燭位于20cm 位置，光屏必須位于60cm到70cm之間，才能得到倒立、縮小的清晰的像．
（4）隨著蠟燭的燃燒，蠟燭越來越短，可以觀察到光屏上的像向上（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚到主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，用F表示；焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，用f表示．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（3）根據(jù)物距和焦距的關(guān)系進(jìn)行判斷．
（4）根據(jù)光線過光心不改變方向進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前，小明將凸透鏡正對陽光，適當(dāng)移動(dòng)光屏的位置，當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的圓點(diǎn)時(shí)，這個(gè)點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和凸透鏡的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡焦距為10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（3）當(dāng)蠟燭位于20cm 位置，u=50cm-20cm=30cm＞2f，光屏上得到倒立、縮小的實(shí)像，10cm＜v＜20cm，光屏在60cm到70cm之間．
（4）隨著蠟燭的燃燒，蠟燭越來越短，根據(jù)光線過光心不改變方向，可以判斷像向上移動(dòng)．
故答案為：（1）10；（2）高度；像成在光屏的中央位置；（3）60；70；倒立、縮小；（4）向上．

點(diǎn)評 本題主要考查了凸透鏡成像的幾種情況和光線過光心不改變方向．這是凸透鏡成像習(xí)題的基礎(chǔ)知識，必須掌握．