Question

6．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）如圖1所示，讓平行光正對(duì)著凸透鏡照射，左右移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，測得凸透鏡的焦距f=15cm．

（2）如圖2所示，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，左右移動(dòng)光屏，為什么在光屏上始終不能出現(xiàn)蠟燭的像？答：物距小于1倍焦距，凸透鏡成虛像，虛像不能在光屏上承接．
（3）如圖3所示，可在光屏上看到一個(gè)清晰蠟燭的像，請你詳盡地描述這個(gè)像的特點(diǎn)：倒立放大的實(shí)像，投影儀（選填：“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用該成像規(guī)律工作的．
（4）在圖3中，保持凸透鏡的位置不變，若想在光屏上出現(xiàn)一個(gè)清晰縮小的像，則蠟燭應(yīng)向左移動(dòng)，光屏應(yīng)該向左移動(dòng)（選填“左”或“右”）．
（5）請畫出圖4中的兩條光線經(jīng)過透鏡的徑跡．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)焦距的概念：從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，計(jì)算出焦距的大��；
（2）當(dāng)u＜f時(shí)，成正立放大的虛像，不能用光屏接收；
（3）當(dāng)2f＞u＞f時(shí)，成倒立放大實(shí)像，實(shí)像是光線的真實(shí)會(huì)聚，可以直接用眼睛觀察到；
（4）根據(jù)u＞2f時(shí)，成倒立縮小實(shí)像，此時(shí)像距2f＞v＞f可進(jìn)行判斷．
（5）要正確作出圖中兩條入射光線的折射光線，必須知道凸透鏡的三條特殊光線：過焦點(diǎn)的光線、平行于主光軸的光線、過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后如何傳播．

解答 解：（1）由圖中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚到一點(diǎn)，說明凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用；
光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點(diǎn)，所以焦距為f=35cm-20cm=15cm．
（2）由圖可知此時(shí)的物距為u=20cm-10cm=10cm＜15cm，成正立放大的虛像，不能用光屏接收；
（3）由圖可知此時(shí)物距為u=30cm-10cm=20cm，這時(shí)，2f＞u＞f，成倒立放大實(shí)像，當(dāng)撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物體的實(shí)像；
（4）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中的當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立縮小實(shí)像，可知，當(dāng)凸透鏡位置不變，想在光屏上出現(xiàn)一個(gè)清晰縮小的像，此時(shí)物距增大，則蠟燭應(yīng)向 左移動(dòng)，需要將像距減小，即將光屏向左移動(dòng)．
（5）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線通過焦點(diǎn)；過光心的光線其傳播方向不變；如下圖所示：
故答案為：（1）15；
（2）物距小于1倍焦距，凸透鏡成虛像，虛像不能在光屏上承接．
（3）倒立放大的實(shí)像；投影儀；
（4）左；左；
（5）如下圖所示：

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)于凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的理解和掌握．會(huì)根據(jù)圖示長出焦距、物距，再利用相關(guān)規(guī)律確定像的特點(diǎn)即可．