Question

12．在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，

（1）讓凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，得到圖甲所示的光路圖，由圖可知，該凸透鏡的焦距為10.0cm．
（2）利用圖乙裝置進(jìn)行以下操作：
①為了使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，要調(diào)整三者的位置，使它們的中心在同一高度上；
②當(dāng)蠟燭距凸透鏡的位置如乙圖所示時(shí)，移動(dòng)光屏，可以在光屏上得到一個(gè)清晰的倒立、放大（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，成像情況與此類(lèi)似的是投影儀（填照相機(jī)、投影儀或放大鏡）；
③將蠟燭移到距凸透鏡5cm處，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到清晰的像，這時(shí)應(yīng)從乙圖所示中的右側(cè)透過(guò)凸透鏡直接觀察（選填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用；題目中的操作方法是一種測(cè)量凸透鏡焦距的方法：平行光聚焦法，亮點(diǎn)為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離為就焦距．由此可以確定其焦距是多少．
（2）①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．
②已知凸透鏡的焦距和燭焰到凸透鏡的距離，可以判定成像的性質(zhì)；具體的應(yīng)用根據(jù)成像特點(diǎn)確定．
③物體在焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，不能成實(shí)像，只能成正立、放大的虛像，此時(shí)像物同側(cè)．

解答 解：（1）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用；可把平行光線會(huì)聚到凸透鏡的焦點(diǎn)，焦距指的是焦點(diǎn)到光心的距離．由此可知該凸透鏡的焦距為30.0cm-20.0cm=10.0cm；
（2）①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；
②因?yàn)槲锞鄒=65.0cm-50.0cm=15.0cm，即f＜u＜2f，所以物體通過(guò)凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像；成倒立、放大、實(shí)像這一特點(diǎn)的應(yīng)用是投影儀；
③當(dāng)物距u=5cm＜f時(shí)，物體通過(guò)凸透鏡成放大的虛像，并且虛像和物體在同一側(cè)．所以應(yīng)從右側(cè)透過(guò)凸透鏡直接觀察．
故答案為：（1）10.0；（2）①同一高度上；②放大；投影儀；③右．

點(diǎn)評(píng) 粗測(cè)凸透鏡焦距的方法：讓太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡會(huì)聚成最小最亮的光斑，用刻度尺測(cè)出亮斑到凸透鏡的距離即為焦距．
當(dāng)u＞2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用是照相機(jī)；當(dāng)u=2f時(shí)，凸透鏡成倒立等大的實(shí)像，應(yīng)用是測(cè)焦距；當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是投影儀；當(dāng)u=f時(shí)，不成像；當(dāng)u＜f 時(shí)，成正立放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡．