Question

19．（1）研究發(fā)現(xiàn)，當物體通過凸透鏡成實像時，物體距離透鏡越遠，所成的像越接近焦點；若物體距離透鏡足夠遠（大于10倍焦距）時，所成的像與透鏡間的距離就近似等于透鏡的焦距．以下是根據(jù)這一特點，在現(xiàn)有條件下設計的一種估測凸透鏡焦距的簡易方案．請完成下列步驟（要求結(jié)果盡可能準確）：
A．將圖1中的蠟燭移至光具座上0cm刻線位置；
B．將圖中光屏移至光具座上90cm刻線位置；
C．將圖中的凸透鏡向右（選填“左”或“右”）移動直到光屏上出現(xiàn)清晰的像，記下此時像與透鏡
間的距離．
（2）在探究凸透鏡成像特點的實驗中．光具座上標尺的刻度范圍是“0～90cm”，而實驗桌上有兩個凸透鏡，你選擇：乙（填”甲”和”乙”）．

透鏡	直徑	焦距
甲	5cm	30cm
乙	4cm	10cm

（3）實驗時，在光屏上得到了一個清晰的像，像的位置如圖2所示，（P點是2倍焦距處）．解決的方法可以用B．（A．凸透鏡向上移動； B．凸透鏡向下移動）
（4）再把蠟燭移到B點處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，此時應從圖中的C（填“C”或“D”）箭頭所示的方向去觀察．

Answer 1

分析 （1）在光具座上進行實驗，使蠟燭在光具座的左端，光屏處于右端，凸透鏡在光屏的左側(cè)，光屏和凸透鏡的距離略大于焦距，接近一倍焦距的位置，如果光屏上能接到清晰的像，由于物距大于凸透鏡的10倍焦距，此時物距最大，像更接近焦點，能估測凸透鏡的焦距．
（2）用光具座探究凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍，據(jù)此選擇；
（3）研究凸透鏡成像時，蠟燭、凸透鏡、光屏在同一條直線上，三者中心大致在同一個高度；
（4）u＜f時，凸透鏡成正立放大的虛像．

解答 解：（1）要使像更接近凸透鏡的焦點，物距大于凸透鏡的10倍焦距，物距越大，像越接近凸透鏡的焦點．所以把蠟燭放在光具座的左端0cm，光屏放在光具座右端100cm處，凸透鏡在光屏的左側(cè)略大于1倍焦距，更接近1倍焦距的位置上，這樣物距最遠．所以圖中的凸透鏡向右移動．
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，甲凸透鏡的焦距是30cm，乙凸透鏡的焦距是10cm，光具座的長度至少為40cm，此乙光具座符合題意．
（3）在光屏上得到了一個清晰的像，但像的位置偏高，說明蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心沒在同一個高度．蠟燭偏低，或凸透鏡偏高，光屏偏高．要使像成在光屏的中心：①蠟燭上調(diào)；②凸透鏡下調(diào)；③上調(diào)光屏．
（4）把蠟燭移到B點處，u＜f時，凸透鏡成正立放大的虛像．光屏上接不到，透過凸透鏡觀察蠟燭看到正立放大的虛像，此時物像同側(cè)，應從圖中的C箭頭所示的方向去觀察．
故答案為：（1）0；90；右；
（2）乙；
（3）B；
（4）C．

點評 本題為粗略測量凸透鏡的焦距提供了一個很好的方法，掌握凸透鏡成像的三種成像的物距、像距和像的性質(zhì)是解答此題的關鍵．