Question

3．在“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)凸透鏡的焦距未知，于是取來平行光源，讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．如圖所示，則該凸透鏡的焦距是10cm．
（2）取下平行光源，保持凸透鏡位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座20cm刻度處，這時應(yīng)該向右（選填“左”或“右”）側(cè)移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、縮小的實(shí)像．
（3）然后，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座45cm刻度處，應(yīng)該在光屏（選填“蠟燭”或“光屏”）一側(cè)透過透鏡觀察正立放大的虛像．

Answer 1

分析 首先根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義得出凸透鏡的焦距．然后根據(jù)凸透鏡成像的情況進(jìn)行判斷．
平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)的凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距．
凸透鏡成像的三種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，像與物體在凸透鏡的兩側(cè)，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，像與物體在凸透鏡的兩側(cè)，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側(cè)．

解答 解：（1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是60cm-50cm=10cm，所以凸透鏡的焦距是10cm．
（2）保持凸透鏡位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座20cm刻度處，物距為u=50cm-20cm=30cm，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．像在大于二倍焦距的位置，光屏在70cm以外的位置，所以光屏向右移動．
（3）保持凸透鏡位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座45cm刻度處，物距u=50cm-45cm=5cm，u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側(cè)．所以應(yīng)該在光屏一側(cè)透過透鏡觀察正立放大的虛像．
故答案為：（1）10；（2）右；倒；縮��；（3）光屏；正立放大．

點(diǎn)評 本題首先確定凸透鏡的焦距，然后根據(jù)凸透鏡成像的幾種情況進(jìn)行判斷，掌握凸透鏡的成像的幾種情況是重點(diǎn)．