Question

5．小陽同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示．

（1）如圖（a），凸透鏡放在光具座上50cm刻度處，要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將凸透鏡和光屏向下（選填“上”或“下”）調(diào)整；
（2）保持凸透鏡放在在光具座上50cm刻度處，實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是15cm；
（3）保持凸透鏡放在光具座上50cm刻度處，接著再使?fàn)T焰向左移動(dòng)5cm（即燭焰距凸透鏡35cm），此時(shí)應(yīng)該將光屏向左（選填“左”或“右”）移到某一位置，才能在屏上得到一個(gè)清晰的倒立、縮�。ㄟx填“放大”、“縮小”、“倒立”、“正立”）的實(shí)像．照相機(jī)、投影儀、放大鏡這三種光學(xué)儀器正常使用時(shí)，與這種成像情況一致的是照相機(jī)；
（4）保持凸透鏡放在光具座上50cm刻度處，把燭焰放在光具座上40cm刻度位置時(shí)，移到處在凸透鏡另一側(cè)的光屏，光屏上不能（選填“能”或“不能”）得到一個(gè)清晰的像；
（5）某同學(xué)取下玻璃凸透鏡，用自制的水凸透鏡做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，在光屏上得到到了清晰的像，如圖（b）所示．他繼續(xù)向水凸透鏡內(nèi)注水，使水凸透鏡的焦距變小，如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置，要在光屏上再次成清晰的像A
A．光屏應(yīng)像左移動(dòng)，成縮小的像
B．光屏應(yīng)像右移動(dòng)，成放大的像
C．光屏應(yīng)像左移動(dòng)，成放大的像
D．光屏應(yīng)像右移動(dòng)，成縮小的像．

Answer 1

分析 （1）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心；
（2）凸透鏡成像時(shí)，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，根據(jù)這種方法能求出凸透鏡的焦距；
（3）凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用之一：u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理制成的；
（4）u＜f，成正立放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡；
（5）首先根據(jù)物距與像距的關(guān)系，確定像的性質(zhì)，然后再根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像小像變小來確定調(diào)節(jié)光屏的方法．

解答 解：（1）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心．所以光屏應(yīng)向下移動(dòng)．
（2）當(dāng)燭焰放在距凸透鏡30cm處時(shí)，在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，30cm=2f，所以f=15cm．
（3）當(dāng)燭焰距凸透鏡35cm時(shí)，u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，像距2f＞v＞f，因此該將光屏向左移動(dòng)到某一位置，才能在屏上得到一個(gè)清晰的倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理制成的；
（4）保持凸透鏡放在光具座上50cm刻度處，把燭焰放在光具座上40cm刻度位置時(shí)，u＜f，成正立放大的虛像，光屏上不能得到一個(gè)清晰的像；
（5）圖中可以看出，物距大于像距，在屛上得到清晰縮小的實(shí)像，此時(shí)u＞2f；
當(dāng)他繼續(xù)向凸透鏡內(nèi)注水，使水凸透鏡的焦距變小，透鏡的聚光能力變強(qiáng)，光線會(huì)比注水前要提前交匯，所以像會(huì)向透鏡方向移動(dòng)，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像小像變小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏將靠近透鏡移動(dòng)，而且像變小．故選A．
故答案為：（1）下；（2）15；（3）左；倒立；放縮小；照相機(jī)；（4）不能；（5）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了凸透鏡成像的規(guī)律，要注意理解應(yīng)用．此題比較有拓展性，有一定的拔高難度．