Question

7．小明同學(xué)用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材完成“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．
（1）為了測(cè)出凸透鏡的焦距，小明將凸透鏡正對(duì)太陽光，用一個(gè)光屏在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)，直到光屏上得到一個(gè)最小最亮的光斑，這說明凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，測(cè)出光斑到凸透鏡的距離為10cm，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，無論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，請(qǐng)你指出其中一條可能的原因：物距小于焦距．
（3）重新調(diào)整后，將蠟燭放在圖中的A位置上，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向左（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（4）依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏，直到找到清晰的像．記錄的數(shù)據(jù)如下表．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
物距（cm）	40	35	30	25	20	15
像距（cm）	13.5	14	15	16.7	20	30

①在1-4次實(shí)驗(yàn)中，所成的像為倒立、縮小的實(shí)像，此現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用有照相機(jī)．
②第6次的像比第5次的大 （填“大”或“小”）．
（5）將蠟燭放在上圖中的C點(diǎn)，觀察到燭焰的正立、放大的虛像，生活中老花鏡（老花鏡/近視眼鏡）應(yīng)用的就是這個(gè)原理．若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭向左（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（6）小明還想知道蠟燭火焰與光屏上成的像是否左右顛倒．請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
你的設(shè)計(jì)方法是：吹動(dòng)蠟燭，觀察火焰的移動(dòng)方向．

Answer 1

分析 （1）①凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用．
②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚到主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，用F表示；焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，用f表示．
（2）若光屏上沒有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上�?br />有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．可能是光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：
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）①根據(jù)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．
②凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大．
（5）根據(jù)（4）中凸透鏡成像情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷．
凸透鏡成虛像時(shí)，物距增大，像距變大，像變大．
（6）為了驗(yàn)證光屏上的像左右是否顛倒，可以采用向左吹動(dòng)燭焰，觀察燭焰的像是否向右移動(dòng)．

解答 解：（1）小明將凸透鏡正對(duì)太陽光，用一個(gè)光屏在透鏡的另一側(cè)移動(dòng)，直到光屏上得到一個(gè)最小最亮的光斑，這說明凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，測(cè)出光斑到凸透鏡的距離為10cm，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，無論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕�，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像；可能是光具座的長(zhǎng)度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）蠟燭放在圖中的A位置上，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f．光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)，移動(dòng)到60cm～70cm刻度線之間．
（4）①凸透鏡的焦距是10cm，1-4次實(shí)驗(yàn)中，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
②第6次的像比第5次的物距減小，像變大．
（5）將蠟燭放在上圖中的C點(diǎn)，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡或老花鏡．
若希望看到更大的虛像，要增大物距，應(yīng)將蠟燭向左移動(dòng)．
（6）小明還想知道蠟燭火焰與光屏上成的像是否左右顛倒，吹動(dòng)蠟燭，觀察火焰的移動(dòng)方向．
故答案：（1）會(huì)聚；10；（2）物距小于焦距（答案不唯一）；（3）左；（4）縮��；照相機(jī)；大；（5）老花鏡；左；（6）吹動(dòng)蠟燭，觀察火焰的移動(dòng)方向．

點(diǎn)評(píng) （1）凸透鏡成像的幾種情況是凸透鏡習(xí)題的基礎(chǔ)內(nèi)容，一定要熟練掌握．
（2）采用左吹動(dòng)燭焰，觀察燭焰的像是否向右移動(dòng)，這是驗(yàn)證像是否左右顛倒的最簡(jiǎn)單的方法．