Question

17．某同學(xué)在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，如圖所示．首先將燭焰、透鏡、光屏放置在光具座上，并將三者的中心調(diào)節(jié)在同一高度，為了使燭焰的像成在光屏的中央．
（1）該同學(xué)把這塊凸透鏡正對著太陽光，在離地面大約15厘米處出現(xiàn)了一個亮點，由此判斷此凸透鏡的焦距為15厘米；
（2）若保持蠟燭的位置不變，將透鏡調(diào)至A點時，移動光屏，光屏上出現(xiàn)了清晰的像，那么成的一定是倒立縮小的實像；
（3）仍保持蠟燭、光屏的位置不變，將透鏡調(diào)至B點時，若光屏上再一次出現(xiàn)了一個像，那么該像肯定是倒立放大的實像．
（4）如果該同學(xué)繼續(xù)移動透鏡并調(diào)至C點時，成像情況為正立放大虛像．

Answer 1

分析 為使像呈在光屏的中央，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上，據(jù)此作答；
（1）根據(jù)凸透鏡焦點和焦距的定義進行判斷；
（2）凸透鏡成像規(guī)律：物距大于2f，成倒立縮小實像，像距處于f和2f之間；
（3）物距處于f和2f之間，成倒立放大的實像，像距大于2f；
（4）物距小于f，成正立放大虛像．

解答 解：實驗中，將燭焰、透鏡、光屏放置在光具座上，并將三者的中心調(diào)節(jié)在同一高度，為了使燭焰的像成在光屏的中央．
（1）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，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，該同學(xué)把這塊凸透鏡正對著太陽光，在離地面大約15厘米處出現(xiàn)了一個亮點，該亮點就為焦點，所以凸透鏡的焦距是15cm；
（2）若保持蠟燭的位置不變，將透鏡調(diào)至A點時，此時物距u=40cm，u＞2f，移動光屏，光屏上出現(xiàn)倒立縮小的實像；
（3）仍保持蠟燭、光屏的位置不變，將透鏡調(diào)至B點時，此時物距u=20cm，f＜u＜2f，移動光屏，光屏上出現(xiàn)倒立放大的實像；
（4）如果該同學(xué)繼續(xù)移動透鏡并調(diào)至C點時，此時物距u=10cm，u＜f，成正立放大虛像．
故答案為：光具座；同一高度；（1）15；（2）倒立縮小的實；（3）倒立放大的實像；（4）正立放大虛像．

點評 本題主要探究的是凸透鏡成像的規(guī)律的實驗，關(guān)鍵是能夠根據(jù)題意確定凸透鏡的焦距，并能熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律且能靈活應(yīng)用．