Question

某興趣小組做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）如圖甲所示，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)

最小、最亮

 的光斑，由此測(cè)得凸透鏡的焦距是

10

 cm．
（2）如圖乙所示，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平桌面上，點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心位于

同一高度

，其目的是使像成在

光屏的中央

．
（3）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏調(diào)到如圖所示乙位置時(shí)，在光屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像一定是

放大

（填“放大”“縮小”或“等大”）的．

幻燈機(jī)

（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）就是利用這個(gè)原理來工作的．
（4）如果一物體距離此透鏡大于20厘米，此時(shí)光屏到透鏡的距離v要滿足

大于焦距小于2倍焦距

才能成清晰的像，所成的像一定是

倒立

（倒立/正立）的像．
（5）小紅同學(xué)將蠟燭和透鏡固定，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是

蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上

（寫出一個(gè)）．

Answer 1

分析：（1）平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（3）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像；物距等于像距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像；物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像．
（4）當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，相距大于焦距小于2倍焦距．
（5）本題首先從實(shí)驗(yàn)器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實(shí)像，器材安裝必須能保證能呈現(xiàn)在光屏上；
其次要考慮物距焦距關(guān)系，保證成實(shí)像，才能成像在光屏上．

解答：解：（1）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑．這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測(cè)出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．由圖知，凸透鏡的焦距是40cm-30cm=10cm．
（2）點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心位于同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（3）如圖，光屏上出現(xiàn)像是實(shí)像，物距小于像距時(shí)，成倒立放大的實(shí)像．應(yīng)用有幻燈機(jī)、投影儀、放映機(jī)等．
（4）如果一物體距離此透鏡大于20厘米，即物距大于2倍焦距，此時(shí)光屏到透鏡的距離v要滿足大于焦距小于2倍焦距才能成清晰的像，所成的像一定是倒立的像．
（5）從實(shí)驗(yàn)裝置上考慮：實(shí)驗(yàn)時(shí)若像很遠(yuǎn)，像距很大，光具座不夠長(zhǎng)，則光屏不會(huì)接收到像；蠟燭、透鏡、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；
從成像規(guī)律上考慮：若蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上，則不會(huì)成像；放在焦點(diǎn)以內(nèi)，則會(huì)成正立放大的虛像，虛像不會(huì)呈現(xiàn)在光屏上．
故答案為：（1）最小最亮；10；（2）同一高度；光屏的中央；（3）放大；幻燈機(jī)；（4）大于焦距小于2倍焦距；倒立；（5）蠟燭放在焦點(diǎn)上（或物距小于焦距．或物距稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)處等）．

點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查了凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距的定義．凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用．
（2）學(xué)生要熟記規(guī)律并能靈活應(yīng)用規(guī)律分析問題，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中注意總結(jié)規(guī)律．