Question

4．“探究凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用”的活動：
（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作光源，移動光屏，在光屏上得到一個最小、最亮的光斑，如圖甲，則該凸透鏡的焦距為10cm；
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，并調(diào)整使蠟燭火焰、光屏的中心、凸透鏡的光心在同一高度上，這樣可以使像成在光屏的中心；
（3）如圖乙，保持凸透鏡位置不變，將點(diǎn)燃的蠟燭移到標(biāo)尺10cm處，再移動光屏，直到在光屏上得到一個清晰的像為止，這個像相對燭焰來說是縮小（選填“放大”/“縮小”）的；
（4）保持凸透鏡位置不變，將點(diǎn)燃的蠟燭移到標(biāo)尺30cm處，再移動光屏至標(biāo)尺70cm處，光屏上就會得到一個與燭焰大小一樣的清晰像；
（5）觀察完（4）的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，仍保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到標(biāo)尺35cm處，光屏應(yīng)向右側(cè)移動，才能接收到一個清晰的像；當(dāng)蠟燭移動到標(biāo)尺45cm時，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到燭焰的像，這時應(yīng)當(dāng)在透鏡的右側(cè)并通過透鏡向左側(cè)觀察（均選填“左”/“右”），能看到燭焰放大（選填“放大”/“縮小”）、正（選填“正”/“倒”）立的虛像．

Answer 1

分析 （1）圖中測量凸透鏡焦距的方法：平行光聚焦法，亮點(diǎn)為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離為就焦距，由此可以確定其焦距是多少；
（2）實(shí)驗(yàn)的，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度；
（3）當(dāng)u＞2f時，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用此原理制成的；
（4）當(dāng)u=2f 時，v=2f，即成倒立等大的實(shí)像；
（5）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．u＜f，成正立、放大的虛像；

解答 解：
（1）由圖甲知，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為60cm-50cm=10cm，所以凸透鏡的焦距為f=10cm；
（2）實(shí)驗(yàn)的，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度；
（3）將點(diǎn)燃的蠟燭移到標(biāo)尺10cm處，此時的物距為u=50cm-10cm=40cm＞2f=20cm，在光屏上成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用此原理制成的；
（4）保持凸透鏡位置不變，將點(diǎn)燃的蠟燭移到標(biāo)尺30cm處，即此時的物距是20cm，即恰好處于2f處，故此時像應(yīng)該處于另一側(cè)的2f處，即移動光屏至標(biāo)尺 70cm處，光屏上就會得到一個與燭焰大小一樣的清晰像；
（5）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到標(biāo)尺35cm處，此時物距為u=50cm-35cm=15cm，處于蠟燭位于1倍焦距和2倍焦距之間，所以成倒立放大的實(shí)像，物距變小，像距變大，光屏應(yīng)向右側(cè)移動；當(dāng)蠟燭移動到標(biāo)尺45cm時，u＜f，成正立放大虛像，即應(yīng)當(dāng)在透鏡的右側(cè)并通過透鏡向左側(cè)觀察，能看到燭焰放大、正立的虛像；
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）縮小；（4）70；（5）右；右；左；放大；正．

點(diǎn)評 凸透鏡成像的規(guī)律涉及四個方面的內(nèi)容：物距與焦距的關(guān)系；成像性質(zhì)；像距與焦距的關(guān)系；應(yīng)用．只要告訴這四個方面中的一個，就可以確定其余的三個方面．
要確定凸透鏡的成像性質(zhì)，只要知道：物距與焦距的關(guān)系、凸透鏡成像的應(yīng)用、像距與焦距的關(guān)系這三個方面中的一個即可．