Question

小宇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)．

（1）他發(fā)現(xiàn)所用凸透鏡沒有標(biāo)明焦距，要測出焦距，他應(yīng)該讓太陽光

垂直

照射在凸透鏡上，在凸透鏡的另一側(cè)距凸透鏡光心10cm處得到一個(gè)一個(gè)最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距是

10

cm．
（2）他將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡固定在光具座上，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，若要在光屏上得到燭焰完整清晰的像，需要做的調(diào)整是

光屏

，并將光屏向

右

移動(dòng)（填“左”或“右”），請你詳盡地描述這個(gè)像的性質(zhì)

倒立、放大的實(shí)像

（3）如圖2所示，a、b、c、d、e是主光軸上的五個(gè)點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)和2F點(diǎn)分別是凸透鏡的焦點(diǎn)和二倍焦距點(diǎn)．
①把燭焰放在

d

點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大．
②把燭焰放在

ab

點(diǎn)屬于照相機(jī)原理．
③如果把燭焰從a點(diǎn)移至d點(diǎn)，像到凸透鏡的距離

變大

，像的大小

變大

．（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚的一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離為焦距，根據(jù)凸透鏡對光線的會(huì)聚作用以及焦距的定義，便可測出凸透鏡的焦距．
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上；根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：f＜u＜2f，成的是倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，據(jù)此可以得出答案；
（3）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．
凸透鏡成像規(guī)律：物距小于焦距成正立放大虛像．應(yīng)用是放大鏡．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距．應(yīng)用是投影儀或幻燈機(jī)，
物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．應(yīng)用是照相機(jī)．
當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，滿足“物近像遠(yuǎn)像變大”．

解答：解：（1）為了讓太陽光平行于主光軸，應(yīng)該讓太陽光垂直照射在凸透鏡上；焦點(diǎn)到光心的距離為焦距，所以該凸透鏡的焦距f=10cm；
（2）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．如圖所示，光屏有些高了，所以需要做調(diào)整的是光屏；
此時(shí)蠟燭距離凸透鏡u=40cm-22cm=18cm，在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像，像成在二倍焦距以外，所以凸透鏡應(yīng)該向右移動(dòng)；
（3）①當(dāng)物體位于1倍焦距和2倍焦距之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，根據(jù)“物近像遠(yuǎn)像變大”的原理可知，離凸透鏡越近所成的像越大，所以選d點(diǎn)；
②把燭焰放在a、b點(diǎn)，此時(shí)物距大于2倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一成像規(guī)律工作的；
③把燭焰從a點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)的過程中，物距減小，當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，根據(jù)“物近像遠(yuǎn)像變大”可知，像到凸透鏡的距離變大，像的大小逐漸變大．
故答案為：（1）垂直；10；（2）光屏；右；倒立、放大的實(shí)像；（3）①d；②ab；③變大；變大．

點(diǎn)評：①燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，燭焰的像才能呈現(xiàn)在光屏的中央位置，這是光屏上不能接到像，或像沒有呈現(xiàn)在光屏中央，首先要考慮的問題．
②此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，要熟練掌握規(guī)律的內(nèi)容，并能夠做到靈活運(yùn)用．