Question

小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材探究凸透鏡成像規(guī)律．
（1）如圖所示，為了測出凸透鏡的焦距，小明同學(xué)將凸透鏡正對著太陽光，再把光屏放在它的另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個______的光斑，就可以測出該凸透鏡的焦距為______cm．
（2）請在圖中畫出凸透鏡的主光軸．
（3）小明將燭焰、凸透鏡和光屏的中心到同一高度后，在水平桌面上無論怎樣移動光屏，都不能承接到燭焰的像，原因可能是______．
（4）實驗一段時間后，蠟燭變短了，要使?fàn)T焰的像仍然成在光屏的中心，應(yīng)該將光屏向______移動．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點，焦點到凸透鏡的距離為焦距，讓平行光射到凸透鏡上，調(diào)出最小最亮的光斑為凸透鏡的焦點，亮斑到凸透鏡的距離為焦距；
（2）根據(jù)數(shù)學(xué)知識：兩點確定一條直線，由焦點和凸透鏡的光心確定主光軸；
（3）光屏上承接不到燭焰的像的原因是燭焰成虛像或成的實像太遠(yuǎn)，光具座太短，以至承接不到像；
（4）原來燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，實驗一段時間后，蠟燭變短了，燭焰移到了主光軸的下方，所成的像將移到主光軸的上方，光屏應(yīng)移到像的位置．
解答：解：（1）將凸透鏡正對太陽光，再把光屏放在它的另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑；
如圖從光斑到凸透鏡的距離為40cm-30cm=10cm，即為焦距．
故答案為：最小（最亮、最清晰）、10．
（2）連接最小最亮的光斑和凸透鏡的光心，用表示主光軸的線條畫出凸透鏡的主光軸，如圖所示：

（3）燭焰成虛像的原因有兩個：①蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)；②蠟燭放在了在焦點上；
成像遠(yuǎn)的原因是：蠟燭在焦點外側(cè)貼近焦點的位置．
故答案為：①蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)；②蠟燭放在了在焦點上；③蠟燭在焦點外側(cè)貼近焦點的位置．
（4）蠟燭變短后，像將移到主光軸上方，光屏也應(yīng)移到主光軸上方；
故答案為：上．
點評：本題考查的知識點：①測凸透鏡焦距的方法：讓凸透鏡正對太陽光，在另一側(cè)調(diào)出最小最亮的光斑，光斑到凸透鏡的距離等于凸透鏡的焦距；②在做凸透鏡成像實驗時，必須將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度；
③光屏承接不到像的原因：燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度上；蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)；蠟燭放在了在焦點上；蠟燭在焦點外側(cè)貼近焦點的位置；
④凸透鏡成實像時，像與物關(guān)于主光軸上下左右互換．