Question

12．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏、刻度尺和光具座等器材，探凸透鏡成像的規(guī)律．
（1）如圖，將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直道光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，測(cè)得凸透鏡的焦距是10cm．

（2）實(shí)驗(yàn)前，首先應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和燭焰，使它們的中心大致在同一高度，這樣可以使像成在光屏的中心；
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)物距為15cm時(shí)，在光屏上可得一個(gè)清晰的像．這個(gè)像是倒立（選填“倒立”或“正立”）、放大（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；保持透鏡位置不變，若希望看到更小的實(shí)像，應(yīng)將蠟燭向遠(yuǎn)離（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡方向移動(dòng)，同時(shí)光屏向靠近（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡方向移動(dòng)
（4）如圖乙，如果將光源“F”放在40cm處，其大小如圖丙，凸透鏡固定在光具座零刻度線上，調(diào)整后，在光屏上得到清晰的像，再用遮光罩將凸透鏡的上半部分遮住，在光屏上所成的像可能是圖丙四幅圖中的D．

Answer 1

分析 （1）焦距是指從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，根據(jù)圖甲讀出便可；
（2）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處；
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f；u＜f，成正立、放大的虛像；
（4）物體有無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無(wú)數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無(wú)數(shù)條折射光線會(huì)聚成該點(diǎn)的像．當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會(huì)聚成像．

解答 解：（1）由圖2知，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點(diǎn)處，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為60cm-50cm=10cm，則凸透鏡的焦距是10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上，這樣燭焰的像才能成在光屏的中央．
（3）實(shí)驗(yàn)中，燃燒的蠟燭逐漸變短，向下運(yùn)動(dòng)，所以光屏上的像逐漸向上移動(dòng)．
為了使像成在光屏的中心，應(yīng)向上移動(dòng)蠟燭或向下移動(dòng)凸透鏡．
（4）凸透鏡固定在光具座零刻度線上，將光源“F”放在40cm處，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會(huì)聚成完整的倒立、縮小實(shí)像，故選D．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）倒立；放大；遠(yuǎn)離；靠近；（4）D．

點(diǎn)評(píng) 凸透鏡成像規(guī)律是光學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)，要解決此類問(wèn)題，首先要熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，并了解其應(yīng)用，平時(shí)多動(dòng)腦，對(duì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)；同時(shí)注意探究實(shí)驗(yàn)中器材的擺放和調(diào)整，有關(guān)對(duì)倒立實(shí)像的理解和應(yīng)用，也是重點(diǎn)考察的內(nèi)容．