Question

3．小燕同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：

（1）成像出現(xiàn)了如圖1所示的問(wèn)題．你解決的方法是把凸透鏡往下調(diào)，使蠟燭、透鏡、光屏的中心在同一高度，生活中的投影儀與此成像原理是相同的．
（2）小燕根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，繪制了物體離凸透鏡的距離u跟實(shí)像到透鏡的距離v之間的關(guān)系（如圖2），則此凸透鏡的焦距為D．
A．60cm   B．40cm   C．20cm     D．10cm
（3）將物體由距凸透鏡40cm處勻速移動(dòng)到20cm處，所用的時(shí)間為2s．在此過(guò)程中，物體的像不變（填變大、變小或不變），像移動(dòng)的平均速度是0.05 m/s．

Answer 1

分析 （1）為了使像成在光屏的中央，燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心必須在同一高度上； 
根據(jù)凸透鏡成倒立實(shí)像的特點(diǎn)，若像偏向上方，應(yīng)將蠟燭相對(duì)于凸透鏡向上移動(dòng)；2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是根據(jù)這一成像規(guī)律制成的
（2）根據(jù)物距等于2f時(shí)，成倒立等大實(shí)像的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)圖象分析出像移動(dòng)的距離，由v=$\frac{s}{t}$計(jì)算出像的移動(dòng)速度．

解答 解：（1）由圖知，像偏向光屏的上方，要使像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭相對(duì)于凸透鏡向上移動(dòng)，若蠟燭不動(dòng)，則應(yīng)將凸透鏡向下移動(dòng)或把光屏向上移動(dòng)；由圖可知，物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是根據(jù)這一成像規(guī)律制成的
（2）當(dāng)物距與像距相同并等于二倍焦距時(shí)，可成等大倒立的實(shí)像，如圖表所示，
當(dāng)u=v=20cm時(shí)，成等大的像，即2f=20cm，得f=10cm；
故選D．
（3）如圖所示，將物體由距凸透鏡40cm處勻速移動(dòng)到20cm處時(shí)，物體的像由10cm處移動(dòng)到20cm處，即像移動(dòng)距離s=10cm，所用時(shí)間為2s，故速度為v=$\frac{s}{t}$=$\frac{10cm}{2s}$=5cm/s=0.05m/s． 
故答案為：（1）下；投影儀；（2）D；（3）不變；0.05．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的凸透鏡的成像規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中及在日常生活中的應(yīng)用，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，物距大于二倍焦距時(shí)，物距增大的速度大于像距減小的速度；物距小于二倍焦距時(shí)，物距增大的速度小于像距減小的速度．