Question

14．某小組同學利用的如圖甲所示實驗裝置探究“凸透鏡成像規(guī)律”
（1）為了測量凸透鏡的焦距，小剛同學將凸透鏡正對太陽光，在透鏡的另一側移動光屏，在距離鏡10cm處，屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則凸透鏡焦距約是10cm．
（2）實驗時，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像偏高，如圖乙所示，若要使燭焰成像在光屏中心，只調節(jié)蠟燭，應將蠟燭向上（選填“上”或“下”）調節(jié)．
（3）另一組同學在探究凸透鏡成像的規(guī)律的實驗中，記錄并紀繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關系的圖象，如圖丙所示，依據(jù)圖象，下列判斷正確的是A
A、把物體從距凸透鏡12cm處移到30cm處的過程中，像逐漸變�。�
B、當u=15cm，在光屏上能得到一個縮小的像
C、當u=25cm，在光屏上能得到一個放大的像
D、該凸透鏡的焦距是20cm
（4）應用探究結果，小莉分析了女航天員王亞平太空授課的情景（如圖�。�，圖中水球相當于一個凸透鏡，此時所成王亞平的像是實像（選填“實”或“虛”），王亞平到水球的距離u與焦距的關系是大于2倍焦距．

Answer 1

分析 （1）焦距為凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚的點到光心的距離．
（2）實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；燭焰在光屏上的像偏高，若要使燭焰成像在光屏的中心，應將光屏向下，或蠟燭向上；
（3）凸透鏡成像規(guī)律：
物距小于焦距成正立、放大的虛像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的實像．
物距等于二倍焦距成倒立等大實像．
物距大于二倍焦距成倒立、縮小的實像．
成實像時：物像異側，物距變大，像距變小，像變�。�若物距減小，像距增大，像變大．
（4）根據(jù)凸透鏡成實像時，物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實像來解答此題．

解答 解：（1）因焦距指焦點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）燭焰在光屏上的像偏高，只調節(jié)蠟燭，應將蠟燭向上調，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；
（3）由圖知，當物距為20cm時，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，此時像距與物距相等．
所以2f=20cm，則f=10cm．所以D說法錯誤．
f=10cm，2f=20cm，當u=15cm時，物距處于f和2f之間，所以成倒立、放大的實像．所以B說法錯誤．
當物距u=25cm時，物距大于2倍焦距，所以此時成倒立、縮小的實像．所以C說法錯誤．
把物體從距凸透鏡10cm處移到30cm處的過程中，物距逐漸增大，所以成的像逐漸減�。�所以A說法正確．
故選A．
（4）圖中水球具有中間厚，邊緣薄的特點，因此水球相當于一個凸透鏡，所成的像為倒立、縮小的實像，此時王亞平到水球的距離與水球焦距的關系是大于2倍焦距．
故答案為：（1）10；（2）上；（3）A；（4）凸透；實；大于2倍焦距

點評 此題主要考查了凸透鏡成像的應用，要熟記凸透鏡成像的規(guī)律，特別搞清像的特點及像距與物距之間的關系，做到靈活運用，此類題在考試中經常出現(xiàn)，因此要求學生審題時一定要仔細、認真．