Question

20．如圖甲所示，一束平行光經(jīng)過一凸透鏡，調節(jié)光屏的位置直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑．小楠用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，并用蠟燭作光源，實驗裝置如圖乙所示．

（1）該凸透鏡的焦距為10cm．
（2）實驗前要調整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在同一高度．
（3）她將蠟燭移到圖20cm刻度線處，此時在光屛上成縮小的實像．若蠟燭移向30cm處，這時光屏應向右 （選填“左”或“右”）移動才能在光屏上得到清晰的等大像．
（4）實驗中，隨著蠟燭燃燒消耗，過一段時間后光屏上的像將向上（選填“上”或“下”）移動．

Answer 1

分析 （1）焦距是指從焦點到凸透鏡的距離，根據(jù)甲圖計算出焦距的大��；
（2）為使像能成在光屏的中央，應使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處；
（3）根據(jù)物距大于2倍焦距時，成倒立縮小實像的原理進行分析，照相機就是根據(jù)這個原理制成的；根據(jù)凸透鏡成實像時遵循物近像遠像變大的特點進行分析；也可根據(jù)物距等于2f，像距等于2f進行分析．
（4）凸透鏡成倒立的實像，物體的運動方向與像的運動方向相反．

解答 解：（1）由圖知，光斑即焦點處，所以焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）實驗過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使燭焰的像成在光屏的中央；
（3）她將蠟燭移到圖20cm刻度線處時，物距大于2倍焦距，凸透鏡能成倒立縮小的實像；
保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座30cm刻度處，物距為u=50cm-30cm=20cm，u=2f，成倒立、等大的實像．
像成在二倍焦距的位置，光屏在70cm的位置；故這時光屏應向右移動才能在光屏上得到清晰的像．
（4）實驗中，隨著蠟燭燃燒消耗，蠟燭逐漸減小，因為凸透鏡成倒立的像，故光屏上的像將向上移動．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）縮��；右；等大；（4）上．

點評 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了學生對實驗操作的要求．一定要注意實驗前的調整工作．為使像成在光屏的中央，應使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用，需熟練掌握成像特點與物距、像距的關系，同時考查了測量焦距的方法．