Question

14．某實驗小組在“探究凸透鏡成像特點”的實驗過程中，進行了以下步驟：
（1）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，如圖1所示．他進行調(diào)節(jié)使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上．目的是：為使像成在光屏的中央．
（2）若凸透鏡的焦距是10cm，保持圖1中凸透鏡的位置（光具座上“50cm”刻度處）．那么在探究u＞2f成像規(guī)律時，應(yīng)將蠟燭放在光具座上小于30cm刻度范圍內(nèi)，確定物體的位置后，再移動光屏找像．
（3）實驗中可以發(fā)現(xiàn)，當蠟燭逐漸遠離凸透鏡的過程中，光屏上燭焰的像將變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）．為了保證光屏上能呈現(xiàn)燭焰清晰的像，應(yīng)同時將光屏向
靠近凸透鏡方向移動（選填“靠近”或“遠離”）．
（4）實驗中小組同學看到如圖2所示的成像情況．此時凸透鏡所成的像是虛像（選填“實”或“虛”）．觀察這種像時，眼睛應(yīng)從圖中凸透鏡的右側(cè)透過透鏡觀察（選填“左”或“右”）．
（5）完成相關(guān)探究實驗后，小明將另一個凸透鏡正對太陽光，在該透鏡另一側(cè)移動光屏．最后在距凸透鏡15cm處，光屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑．則此凸透鏡焦距是15cm．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；
（2）結(jié)合凸透鏡的焦距和圖1中凸透鏡的位置，根據(jù)u＞2f確定物距的范圍；根據(jù)像距隨物距的變化而變化回答；
（3）在凸透鏡成實像的條件下，根據(jù)物遠（物距變大）像近（像距變�。┫褡冃》治龌卮�；
（4）當物體處于一倍焦距之內(nèi)時，成的是一個正立、放大的虛像，而虛像不能在光屏上呈現(xiàn)；此時物像在同一側(cè)，據(jù)此分析回答；
（5）根據(jù)凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在主光軸上的一點叫焦點，焦點到光心的距離叫焦距來回答；

解答 解：（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，如圖1所示．他進行調(diào)節(jié)使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上．目的是為使像成在光屏的中央；
（2）凸透鏡的焦距是10cm，在探究u＞2f成像規(guī)律時，即u＞20cm，又凸透鏡在光具座上“50cm”刻度處，所以，應(yīng)將蠟燭放在光具座上小于30cm的刻度范圍內(nèi)；像距隨物距的變化而變化，確定物體的位置后，再移動光屏找像；
（3）光屏上燭焰的像為實像，因物遠（物距變大）像近（像距變�。┫褡冃�，當蠟燭逐漸遠離凸透鏡的過程中，即物距變大，光屏上燭焰的像將變小，為了保證光屏上能呈現(xiàn)燭焰清晰的像，應(yīng)同時將光屏向靠近凸透鏡方向移動；
（4）由圖2知，物體在焦點內(nèi)，即物距小于1倍焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成的是一個正立、放大的虛像，而且物像在同一側(cè)，因此要想看到這個像，應(yīng)從凸透鏡的右側(cè)透過透鏡去觀察；
（5）凸透鏡正對的太陽光可視為平行光，光屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光斑即為焦點，根據(jù)凸透鏡焦距的定義，此時光屏到凸透鏡的距離為焦距，為15cm．
  故答案為：（1）燭焰；為使像成在光屏的中央；
（2）小于30；光屏；
（3）變小；靠近； 
（4）虛；右；
 （5）15；

點評 本題探究凸透鏡成像特點，考查器材的調(diào)試、操作過程、成像規(guī)律的應(yīng)用及焦距的測量方法等知識，難度中等．