Question

17．驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律．

①某同學(xué)發(fā)現(xiàn)凸透鏡的焦距未知，于是取來平行光源，讓一束平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑．如下圖所示，則該凸透鏡的焦距是10cm．
②取下平行光源，保持凸透的位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座20cm處，這時(shí)的物距是30cm．向右（選填：“左”或“右”）側(cè)移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立立、縮小的實(shí)像．
③然后，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座45cm處，應(yīng)該在光屏（選填：“蠟燭”或“光屏”）一側(cè)透過凸透鏡觀察像．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義得出凸透鏡的焦距；
（2）凸透鏡成像的幾種情況：
U＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；U=2f，成倒立、等大的實(shí)像；2f＞U＞f，成倒立、放大的實(shí)像；U＜f，成正立、放大的虛像；
（3）凸透鏡成虛像時(shí)，像與成像物體在凸透的同一側(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(gè)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f=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(dòng)；
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)透過透鏡觀察像．
故答案為：①10；②30；右；倒；③光屏．

點(diǎn)評(píng) 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)．