Question

1．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律．
（1）測量焦距：如圖1所示讓一束平行光經(jīng)過凸透鏡，在光屏上得到一個最小、最亮的光斑．并可得出此透鏡的焦距．
（2）如圖2所示，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭，將燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)到同一高度，這樣做是為了使得像成在光屏的中央．
（3）當(dāng)蠟燭距凸透鏡15cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的倒立、放大（選填“放大”或“縮小”）的實．（選填“實”或“虛”）像，依據(jù)此原理，人們制成的光學(xué)儀器是幻燈機(jī)．
若將光屏移開，人眼在光屏處能（選填“能”或“不能）看到燭焰的像．
（4）小明在圖所示位置得到一個清晰的像．老師要求他在凸透鏡不動的情況下．讓在光屏上的實像變大些，小明應(yīng)當(dāng)把蠟燭向靠近（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡方向移動．同時把光屏向遠(yuǎn)離（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡方向移動．
（5）實驗一段時間蠟燭變短，要使?fàn)T焰像仍然成在光屏的中心，應(yīng)將光屏向上 移動．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，首先要掌握焦點和焦距的概念：平行于主光軸的光線會聚于一點，此點為凸透鏡的焦點．由焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時，可以測出從焦點到凸透鏡的距離即可．
（2）調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度上，這樣做的目的是使物體的像能夠成在光屏的中心．
（3）凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡．
（4）掌握凸透鏡成像的規(guī)律，并知道物距越大，像距越小，所成的像越小；
（5）要解決此題，需要知道凸透鏡成倒立的實像．所以若成的像靠近光屏的上方，可以相對于凸透鏡向上移動蠟燭，即向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡，使成的像向下移動．或者直接向上移動光屏．這樣都可以使像成在光屏的中央．

解答 解：（1）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會聚在焦點．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑．這個光斑便為焦點．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．據(jù)圖知，凸透鏡的焦距是40cm-30cm=10cm．
（2）當(dāng)物體通過凸透鏡成實像時，成的像要用光屏來承接，所以要調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度上，以保證物體的像能夠成在光屏的中心．
（3）當(dāng)蠟燭距凸透鏡15cm時，即此時物體處于1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、放大的實像，幻燈機(jī)就是利用該原理制成的；由于此時成的是實像，所以若將光屏移開，人眼在光屏處能看到燭焰的像；
（4）要使所成的像更大，應(yīng)增減小物距，所以使蠟燭向靠近透鏡方向移動．同時物距變小，則像距變大，所以光屏要遠(yuǎn)離透鏡的方向移動移動；
（5）實驗一段時間蠟燭變短，由于凸透鏡成的是倒立的實像，所以成的像將靠近光屏的上方．所以應(yīng)向上移動光屏．
故答案為：（2）使得像成在光屏的中央；（3）放大；實；幻燈機(jī)；能； （4）靠近；遠(yuǎn)離；（5）上．

點評 該題探究了凸透鏡成像的規(guī)律，考查了學(xué)生對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時要熟記規(guī)律，特別注意成像特點與物距之間的關(guān)系．