Question

19．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，小捷用了9個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色的板上代替蠟燭作光源，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）為了確定凸透鏡的焦距，小捷將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，再把光屛放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屛的距離，直到光屛上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)（選填“亮點(diǎn)”或“亮環(huán)”）為止，說(shuō)明凸透鏡與光線有會(huì)聚（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用，測(cè)得它與凸透鏡中心的距離為10cm，確定出焦距f=10（選填“5cm”“10cm”）．
（2）凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，調(diào)整光源、凸透鏡、光屛中心大致在同一高度．這樣做目的使像成在光屏中央
（3）小捷將光源移至光具座30cm處后，再移動(dòng)光屛，直到如圖所示位置，光屛上會(huì)出現(xiàn)清晰的縮小（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像；在放大鏡、照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類似的是照相機(jī)．如果她將光源再遠(yuǎn)離凸透鏡一些，這時(shí)光屛應(yīng)向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)，以獲得清晰實(shí)像．
（4）如果實(shí)驗(yàn)中作為光源的“F”向下移動(dòng)了，為了在光屛上看到完整的像，光屛應(yīng)該向上（選填“上”或“下”）移動(dòng)．
（5）如果將光源移至7cm處，凸透鏡此時(shí)成的是放大的虛像（選填“虛像”或“實(shí)像”）．
（6）實(shí)驗(yàn)中，屛上已成清晰的像，此時(shí)固定光源，換用一個(gè)焦距略大一些的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則光屛需向遠(yuǎn)離（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)，才能在光屛上再次成清晰的像．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，首先要掌握焦點(diǎn)和焦距的概念：平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
（2）要使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)光屏、凸透鏡、燭焰的中心大致在同一高度處；
（3）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．知道當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像．并且成實(shí)像時(shí)，物距越大，成的像越小，像距也越�。�
（4）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律．知道當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成正立、放大的虛像．
（5）凸透鏡成的實(shí)像是倒立的，像和物體的移動(dòng)方向相反；
（6）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減�。�

解答 解：（1）為了確定凸透鏡的焦距，首先要找到凸透鏡的焦距，所以將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的點(diǎn)，便為焦點(diǎn)．
焦點(diǎn)到凸透鏡中心的距離為10cm，所以此凸透鏡的焦距為10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)光屏、凸透鏡、燭焰的中心大致在同一高度處，是為了使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央；
（3）由（1）知，f=10cm，所以2f=20cm．凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，小捷將光源移至光具座30cm處，所以此時(shí)物距u=30cm＞2f．所以成倒立、縮小的實(shí)像．若將光源遠(yuǎn)離凸透鏡，則物距增大，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律得，像距要減�。�所以光屏要靠近凸透鏡即向左移動(dòng)．在放大鏡、照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類似的是照相機(jī)．如果她將光源再遠(yuǎn)離凸透鏡一些，這時(shí)光屏應(yīng)向左，以獲得清晰實(shí)像．
（4）如果將光源移至7cm處，此時(shí)物距u=7cm＜f．根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，所以成正立、放大的虛像．
（5）凸透鏡成的實(shí)像是倒立的，所以當(dāng)蠟燭逐漸消耗而變短，光屏上燭焰的像將隨之上升；
（6）蠟燭固定不動(dòng)，換用一個(gè)焦距略大一些的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，物距相對(duì)減小，則要增大像距，才能在光屏上得到清晰的像，所以光屏遠(yuǎn)離凸透鏡．
故答案為：（1）亮點(diǎn)；會(huì)聚；10cm；（2）同一高度；像成在光屏中央；（3）縮小；照相機(jī)；左；（4）上；（5）虛像；（6）遠(yuǎn)離．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了粗略測(cè)量凸透鏡焦距的方法，關(guān)鍵是掌握焦點(diǎn)和焦距的概念．同時(shí)考查了凸透鏡成像的規(guī)律，要熟記其內(nèi)容，并搞清像距與物距之間的關(guān)系．