Question

5．小明用蠟燭和毛玻璃光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．
（1）測(cè)量焦距時(shí)，將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，移動(dòng)透鏡，讓太陽(yáng)光在白紙上會(huì)聚成一個(gè)最小、最亮的光斑，用刻度尺測(cè)量光斑到透鏡中心的距離，結(jié)果為10.0cm．
（2）如圖所示，剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處，大部分不在光屏上．產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊．
（3）當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時(shí)，光屏上有（有/沒(méi)有）燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線．此時(shí)，像成在蠟燭（光屏/蠟燭）一側(cè)，在光屏（光屏/蠟燭）一側(cè)觀察像．
（4）小明字母“L”替換蠟燭，將它放在距透鏡25.0cm處，在光屏上成清晰的像．小明在毛玻璃光屏后面觀察物和屏上的像，他直接看到的物為“L”，則他看到屏上像的形狀為；移去光屏，用眼直接觀察，看到像的形狀為．

Answer 1

分析 （1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)和光心的距離是凸透鏡的焦距；
（2）為了使蠟燭的像成在光屏中心，應(yīng)將燭焰、透鏡中心和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度；
（3）凸透鏡成像時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)．
（4）小明在毛玻璃光屏后面直接看到的物為“L”，判斷從物往凸透鏡方向看的物的形狀，
根據(jù)物距與焦距的關(guān)系，由凸透鏡成像規(guī)律判斷成像的情況，毛玻璃光屏上接收到的是實(shí)像，在毛玻璃光屏后面看到的像與在光屏上看到的像是對(duì)稱(chēng)的，相當(dāng)于平面鏡成像，確定像的情況，
當(dāng)把光屏去掉后，實(shí)際光線會(huì)聚成實(shí)像后繼續(xù)向前傳播，進(jìn)入人的眼睛，判斷像的情況．

解答 解：（1 ）太陽(yáng)光可視為平行光，將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，這樣做是讓太陽(yáng)光與凸透鏡的主光軸平行，調(diào)節(jié)并移動(dòng)透鏡，讓太陽(yáng)光在白紙上會(huì)聚成一個(gè)最小、最亮的光斑，該光斑的位置為透鏡的焦點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出它到透鏡中心的距離即為焦距；
（2）如上圖所示；現(xiàn)在燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處，由通過(guò)凸透鏡光心的光線傳播方向不變可知，造成這一現(xiàn)象的原因是：燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊；
（3）當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時(shí)，光屏上有燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線，只不過(guò)折射光線不能會(huì)聚成像；
凸透鏡的焦距為f=10cm，當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，即像成在蠟燭一側(cè)，眼睛透過(guò)凸透鏡觀察，可以看到正立放大的虛像；
（4）小明在毛玻璃光屏后面直接看到的物為“L”，將它放在距透鏡25.0cm處，u＞2f，在屏上像的形狀為倒立縮小的實(shí)像，因凸透鏡為立體的，所以成的像為上下、左右均顛倒的像，故在毛玻璃光屏后面觀察屏上的像的形狀如；當(dāng)把光屏去掉后，實(shí)際光線會(huì)聚成實(shí)像后繼續(xù)向前傳播，進(jìn)入人的眼睛，所以眼睛看到這個(gè)像的形狀為．
故答案為：（1）最小、最亮；透鏡中心；
（2）燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊；
（3）有；蠟燭；光屏；
（4）；

點(diǎn)評(píng) 本題探究凸透鏡成像規(guī)律，考查焦距的測(cè)量、實(shí)像與虛像的區(qū)別、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中器材的調(diào)試、成像規(guī)律的應(yīng)用，最后一問(wèn)是本題的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，關(guān)鍵是審清題意，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律和“平面鏡成像規(guī)律”分析解決．