Question

13．如圖所示，小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．
（1）他將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側(cè)移動光屏，在距透鏡10cm處的光屏上接收到一個最小、最亮的光斑（如圖甲所示），則此凸透鏡的焦距約是10cm．
（2）他把蠟燭、凸透鏡和光屏放置在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，他還應(yīng)調(diào)整火焰中心，凸透鏡中心和光屏中心在同一高度．
（3）調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡12cm處時（如圖），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、縮小的實(shí)像（填寫像的性質(zhì)）；若要使像變小一些，應(yīng)該將蠟燭項左（選填“左”或“右”）移動后，再移動光屏找到清晰的像．
（4）隨著蠟燭燃燒而變短，影響到了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，這時最合理的調(diào)整是C
A．只需將凸透鏡向上移動些
B．只需將光屏向下移動些
C．將凸透鏡和光屏向下移一些
D．以上均可
（5）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小明用黑紙遮掉凸透鏡的下半部分時，光屏上成像的情況是D
A．成像情況像不受任何影響
B．只出現(xiàn)燭焰的上部分的像
C．只出現(xiàn)燭焰的下半部分的像
D．仍然是完整的像，只是變暗些．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚的點(diǎn)到其光心的距離為焦距；
（2）為了使像能成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用之一：當(dāng)2f＞u＞f時，成倒立放大的實(shí)像，投影儀就是利用此原理制成的；
成實(shí)像時，物距變大，像距變小，像變��；物距變小，像距變大，像變大；
（4）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會向上移動．
要使像成在光屏的中央位置，可以使蠟燭向上移動，或凸透鏡向下移動，或光屏向上移動，都能使像成在光屏的中央位置．但是如果蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一個高度，每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)都需要進(jìn)行調(diào)整，給實(shí)驗(yàn)帶來很多不便，要使像成在光屏的中央位置，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度．
（5）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點(diǎn)的像．當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像．

解答 解：（1）因焦距指焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離，此時成最小最亮的光斑處到凸透鏡的距離即為焦距f=10cm；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，讓像成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；
（3）把燭焰放在距凸透鏡12cm處時，即2f＞u＞f時，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立放大的實(shí)像，投影儀就是利用此原理制成的；成實(shí)像時“物近像遠(yuǎn)像變大、物遠(yuǎn)像近像變小”，若要使像變小一些，故應(yīng)該增大物距，減小像距，故燭焰遠(yuǎn)離透鏡，即蠟燭向左移動；
（4）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會向上移動．
為了使下面是實(shí)驗(yàn)更方便操作，更合理是操作是把蠟燭升高，或凸透鏡和光屏同時調(diào)低．
（5）遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）縮小；左；（4）C；（5）D．

點(diǎn)評 探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一直線和在同一高度，像都能成在光屏的中央位置，但是蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一直線上，每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，都要調(diào)整三者的高度，給實(shí)驗(yàn)帶來很大的麻煩．凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，不需要每一次實(shí)驗(yàn)都調(diào)節(jié)，簡化實(shí)驗(yàn)，三者中心在同一高度是最合理的．