Question

5．小明同學(xué)用一個(gè)焦距未知的凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律．

①由圖a可知，凸透鏡的焦距是15cm．
②如圖b所示，若在光屏上（光屏未畫(huà)出）能得到清晰放大的燭焰實(shí)像，則蠟燭可能置于透鏡左邊a、b、c、d四點(diǎn)中的c點(diǎn)上，若蠟燭從b位置逐漸靠近透鏡時(shí)，光屏應(yīng)向右（填“左”或“右”）移動(dòng)才能繼續(xù)成像，此時(shí)像比先前大（填“大”或“小”）．
③小明依次將蠟燭、凸透鏡、光屏放置在光具座上，按①的要求調(diào)整好三者中心的位置，但無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)能看到燭焰所成的像．原因可能是（寫(xiě)出一個(gè)原因即可）蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距定義進(jìn)行判斷．
（2）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．
凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，根據(jù)這個(gè)結(jié)論進(jìn)行判斷．
（3）當(dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像．

解答 解：①平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是60cm-45cm=15cm．
②凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，2f＞u＞f，所以蠟燭放在c點(diǎn)．
保證凸透鏡的位置不動(dòng)，若蠟燭從b位置逐漸靠近透鏡時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，為使光屏上的像更清晰，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，所以光屏向右移動(dòng)．
③因?yàn)楫?dāng)u＜f時(shí)，成正立、放大的虛像，即在光屏上不成像，所以無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上始終都沒(méi)能看到燭焰所成的像．
故答案為：①15；②c；右；大；③蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) 探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距、凸透鏡三種成像情況、凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大像距減小，像變小、這三種知識(shí)點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)，一定要掌握．