Question

4．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏、刻度尺等器材探究凸透鏡的成像規(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)，改變光屏與凸透鏡的距離，知道光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，測(cè)得凸透鏡的焦距是10cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)整到同一高度，無論怎樣移動(dòng)光屏都不能得到清晰的像，原因可能是蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)或蠟燭放在了在焦點(diǎn)上或蠟燭在焦點(diǎn)外側(cè)貼近焦點(diǎn)的位置．
（3）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間，蠟燭燃燒變短，要使?fàn)T焰的像仍然成在光屏中央，應(yīng)該將凸透鏡向下移動(dòng)．（選填“上”或“下”）
（4）若將光屏移至18cm刻度線處，會(huì)得到燭焰清晰的倒立、縮小的實(shí)像．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為焦距，讓平行光射到凸透鏡上，調(diào)出最小最亮的光斑為凸透鏡的焦點(diǎn)，亮斑到凸透鏡的距離為焦距；
（2）光屏上承接不到燭焰的像的原因是燭焰成虛像或成的實(shí)像太遠(yuǎn)，光具座太短，以至承接不到像；
（3）原來燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短了，燭焰移到了主光軸的下方，所成的像將移到主光軸的上方，凸透鏡應(yīng)向下移；
（4）凸透鏡成像時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)．

解答 解：（1）將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，再把光屏放在它的另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑；
如圖從光斑到凸透鏡的距離為40cm-30cm=10cm，即為焦距．
（2）燭焰成虛像的原因有兩個(gè)：①蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)；②蠟燭放在了在焦點(diǎn)上；
 成像遠(yuǎn)的原因是：蠟燭在焦點(diǎn)外側(cè)貼近焦點(diǎn)的位置；
（3）因?yàn)橥雇哥R成倒立的實(shí)像，蠟燭變短后，像將移到主光軸上方，故應(yīng)將凸透鏡向下移動(dòng)．
（4）若將光屏移至18cm刻度線處時(shí)，u=40cm-18cm=22cm，凸透鏡的焦距是10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．
故答案為：（1）最小最亮；10；（2）蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)或蠟燭放在了在焦點(diǎn)上或蠟燭在焦點(diǎn)外側(cè)貼近焦點(diǎn)的位置；（3）下；（4）倒立、縮小的實(shí)．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了粗略測(cè)量凸透鏡焦距的方法，關(guān)鍵是掌握焦點(diǎn)和焦距的概念，同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)問題以及成像規(guī)律，在平時(shí)遇到問題要善于分析，總結(jié)規(guī)律．