Question

10．一試驗(yàn)室利用光具座研究凸透鏡成像的規(guī)律．當(dāng)三個(gè)原件移動(dòng)到圖示位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)了清晰的像．回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是像呈現(xiàn)在光屏中央．
（2）光屏上像的性質(zhì)為倒立、縮小的實(shí)像，蠟燭燃燒一段時(shí)間后，燭焰的像將位于光屏中心的上方；
（3）從圖中讀出物距和像距，推算出焦距為C（選填字母）
A．f＜15cm    B．f＞30cm
C．15cm＜f＜25cm    D．20cm＜f＜20cm
（4）如果保持蠟燭與光屏的位置不變，將凸透鏡向左移到某一位置時(shí)，光屏上再次成像清晰的倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)的像距是50cm．

Answer 1

分析 （1）要使像成在光屏中央，應(yīng)該調(diào)節(jié)三者中心在同一高度；
（2）當(dāng)物距小于像距成實(shí)像時(shí)，應(yīng)成倒立放大的實(shí)像；根據(jù)通過光心的光線方向不改變，確定光屏的移動(dòng)方向；
（3）物距是指蠟燭到凸透鏡的距離，像距是像到凸透鏡的距離，解不等式即可；
（4）根據(jù)光路可逆，判斷凸透鏡的位置和成像情況．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是將像呈現(xiàn)在光屏中央；
（2）由圖可知此時(shí)物距大于像距，且出現(xiàn)了清晰的像，這說明物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像；蠟燭燃燒一段時(shí)間后，蠟燭變短，由于通過光心的光線傳播方向不改變，則燭焰的像將向上移動(dòng)；
（3）由圖可知，物距u=50cm，像距v=30cm，
因?yàn)樗�成的像是倒立、縮小的實(shí)像，則u＞2f，像距范圍2f＞v＞f，
即：50cm＞2f、2f＞30cm＞f，解得：25cm＞f＞15cm；故選C；
（4）由圖可知，物距為50cm，大于二倍焦距，成倒立縮、縮小的實(shí)像，像距v=30cm；由光路的可逆性可知，物距為30cm時(shí)，可成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)像距為50cm．
故答案為：（1）同一高度；像呈現(xiàn)在光屏中央；（2）倒立、縮小的實(shí)像；上；（3）C；（4）倒立、放大的實(shí)；50．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于凸透鏡成像規(guī)律的理解和掌握，熟記成像條件，靈活運(yùn)用是解決實(shí)際問題的關(guān)鍵．