Question

下面是某小組同學(xué)研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程：在實(shí)驗(yàn)前他們將凸透鏡正對(duì)太陽光，在透鏡的另一側(cè)移
動(dòng)光屏，在距透鏡10厘米時(shí)屏上呈現(xiàn)出最小極亮的光點(diǎn)．這說明實(shí)驗(yàn)用的凸透鏡焦距約是______厘米．然后開始按下列順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）為了研究凸透鏡的成像規(guī)律，他們先將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放置在光具座上，然后調(diào)節(jié)它們的高度，
使它們的中心與燭焰的中心大致在______．
（2）當(dāng)燭焰離凸透鏡30厘米時(shí)，光屏應(yīng)在透鏡另一側(cè)距透鏡______厘米的范圍內(nèi)移動(dòng)，直到在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像為止．
（3）當(dāng)燭焰調(diào)至距凸透鏡15厘米時(shí)，這時(shí)應(yīng)將光屏向______（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡方向移動(dòng)才可能在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)倒立、______、的實(shí)像．
（4）當(dāng)燭焰離凸透鏡5厘米時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上______（填“能”或“不能”）呈現(xiàn)像．

Answer 1

解：據(jù)焦距的定義及測(cè)焦距的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)出現(xiàn)最小最亮光斑時(shí)，此時(shí)光屏到凸透鏡的距離為焦距；即焦距為10cm；
（1）當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上時(shí)，此時(shí)所成的像位于光屏的中心；
（2）此時(shí)的物距為30cm遠(yuǎn)大于二倍焦距20cm，故在屏上所成的像是縮小、倒立的實(shí)像，像介于1倍焦距與2倍焦距之間，故像距的范圍是：10～20cm；
（3）當(dāng)燭焰調(diào)至距凸透鏡15厘米時(shí)，此時(shí)物體處于1倍焦距和2倍焦距之間，即此時(shí)的物距減小，故像距應(yīng)增大，這時(shí)應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離，凸透鏡方向移動(dòng)才可能在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)倒立、放大的實(shí)像；
（4）當(dāng)燭焰離凸透鏡5厘米時(shí)，物體處于1倍焦距以內(nèi)時(shí)，光屏上不能成像，通過凸透鏡能看到一個(gè)正立、放大的虛像；
故答案為：10；（1）同一高度；（2）10～20；（3）遠(yuǎn)離；放大；（4）不能；
分析：（1）據(jù)焦距的定義及測(cè)焦距的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)出現(xiàn)最小最亮光斑時(shí)，此時(shí)光屏到凸透鏡的距離為焦距；
（2）在進(jìn)行凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須將燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上，目的是使像成在光屏的中心．
（3）當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，像距介于1倍焦距與2倍焦距之間，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像．
（4）當(dāng)物體處于1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，像處于2倍焦距以外，成倒立、放大的實(shí)像；
（5）當(dāng)物體處于1倍焦距以內(nèi)時(shí)，光屏上不能成像，通過凸透鏡能看到一個(gè)正立、放大的虛像；
點(diǎn)評(píng)：知道凸透鏡的成像規(guī)律，并熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究過程是解決該題的關(guān)鍵．