Question

5．某物理小組在實(shí)驗(yàn)室探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在桌面同一直線上．點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上．
（2）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	物體到凸透鏡 的距離u/cm	像到凸透鏡的 距離/cm	像的大小 （放大或縮小）	像的正倒	像的虛實(shí)
l	30	15		倒	實(shí)
2	20	20	等大	倒	實(shí)
3	15		放大	倒
4	10	/	不成像	/	/
5	8	/	放大		虛

①該凸透鏡的焦距為10cm；
②請(qǐng)將表格中4個(gè)空格填寫(xiě)完整．
（3）照相機(jī)是利用第1次實(shí)驗(yàn)得出的成像規(guī)律來(lái)工作的．
（4）小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)三者在如圖所示位置時(shí)，光屏上恰好能成燭焰清晰的像，請(qǐng)你將燭焰所成像的大致輪廓描畫(huà)在光屏上．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（2）當(dāng)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，此時(shí)v=2f；根據(jù)光路可逆填空；
（3）當(dāng)u＞2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；
（4）因?yàn)楣饩�過(guò)光心不改變方向，所以根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，作出蠟燭經(jīng)凸透鏡成的像，這是比較常用的方法．

解答 解：（1）點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央；
（2）①由表格可知，當(dāng)成倒立、等大實(shí)像時(shí)，物距等于二倍焦距，所以焦距f=10cm；②有光路可逆可知：當(dāng)物距為30cm時(shí)，像距為15cm，成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物距為15cm時(shí)，像距為30cm，成倒立、放大的實(shí)像；物距為8cm時(shí)，物距小于焦距，成正立、放大的虛像；
（3）當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，成的是倒立、縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)，故是第1次實(shí)驗(yàn)；
（4）從燭焰的頂端射出的光線經(jīng)凸透鏡光心直接照射到光屏上，從燭焰底部射出的光線經(jīng)凸透鏡光心直接照射到光屏上，如圖：

故答案為：（1）同一高度；（2）①10；②30；縮��；正立；實(shí)像；（3）1；（4）如上圖．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查凸透鏡的會(huì)聚作用以及凸透鏡成像規(guī)律，此題對(duì)學(xué)生的要求比較高，有一定的拔高難度．