Question

16．如圖甲所示，一束平行光經(jīng)過(guò)一凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置直到在光屏上得到一個(gè)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(shí)驗(yàn)，并用蠟燭作光源，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示．
（1）該凸透鏡的焦距為10.0cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前要調(diào)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）當(dāng)蠟燭、凸透鏡位于圖乙中刻度對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，該像是一個(gè)倒立、縮�。ㄟx填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，此時(shí)所成的像與照相機(jī)所成的像性質(zhì)相同（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（4）如果她將蠟燭移到圖乙中30cm刻度線處，這時(shí)光屏應(yīng)向右 （選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上得到清晰的像．
（5）在圖甲的位置，如果在光屏的位置換上點(diǎn)燃的蠟燭，再把光屏放在凸透鏡的左邊并調(diào)整距離不可以（填“可以”或“不可以”）在光屏上得到蠟燭的像．

Answer 1

分析 （1）焦距是指從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，根據(jù)甲圖計(jì)算出焦距的大�。�
（2）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)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(shí)，成倒立縮小實(shí)像的原理進(jìn)行分析，照相機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（4）根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)遵循物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)進(jìn)行分析；也可根據(jù)物距等于2f，像距等于2f進(jìn)行分析．
（5）根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過(guò)焦點(diǎn)，粗側(cè)凸透鏡焦距的方法：讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，通過(guò)透鏡的太阻光能聚集于一點(diǎn)，測(cè)得該點(diǎn)到凸透鏡中心的距離就等于焦距；根據(jù)折射時(shí)光路是可逆的解答最后一問(wèn)．

解答 解：（1）由圖知，光斑即焦點(diǎn)處，所以焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央．
（3）當(dāng)蠟燭、凸透鏡位于圖乙中刻度對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，物距在大于2倍焦距，凸透鏡能成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的．
（4）保持凸透鏡位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座30cm刻度處，物距為u=50cm-30cm=20cm，u=2 f，成倒立、等大的實(shí)像．像成在二倍焦距的位置，光屏在70cm的位置，所以光屏向右移動(dòng)．
（5）由圖可知，平行光經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚一點(diǎn)，測(cè)得該點(diǎn)到凸透鏡中心的距離是10cm，則該凸透鏡的焦距為10cm；
凸透鏡保持不動(dòng)，如果在光屏的位置換上點(diǎn)燃的蠟燭，再把這光屏放在凸透鏡的左邊并調(diào)整距離，根據(jù)折射時(shí)光路是可逆的，可知，將得到平行光，在光屏上不可以得到蠟燭的像．
故答案為：（1）10.0；（2）同一高度；（3）縮��；照相機(jī)；（4）右；（5）不可以．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)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(shí)還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，需熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，同時(shí)考查了測(cè)量焦距的方法．