Question

13．張華用如圖甲所示的器材做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖乙是張華通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖象．
（1）凸透鏡的焦距是10cm；
（2）若蠟燭處于圖甲所示位置時(shí)，要想使?fàn)T焰恰好在光屏上成清晰的像，則光屏應(yīng)放在刻度70cm處．
（3）將蠟燭移動(dòng)至40cm刻度時(shí)，光屏上將不能得到蠟燭的像；
（4）將蠟燭移動(dòng)至25cm刻度處時(shí)，成像原理與現(xiàn)實(shí)生活中的照相機(jī)成像原理相同，將蠟燭移動(dòng)至35cm刻度處時(shí)，成像原理與現(xiàn)實(shí)生活中的投影儀成像原理相同；將蠟燭移動(dòng)至45cm刻度處時(shí)，成像原理與現(xiàn)實(shí)生活中的放大鏡成像原理相同（每空填一生活用具即可）．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡成像時(shí)，u=v=2f，在圖象上找到u=v對(duì)應(yīng)點(diǎn)，根據(jù)物距和焦距的關(guān)系求出凸透鏡的焦距
（2）計(jì)算出物距后判斷成像性質(zhì)，確定像距；
（3）物距等于焦距不成像；
（4）凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用：
物距小于焦距成正立放大虛像，物像同側(cè)；應(yīng)用是放大鏡；
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實(shí)像，像距大于二倍焦距；應(yīng)用是幻燈機(jī)、投影儀；
物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，像距等于二倍焦距；
物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；應(yīng)用是照相機(jī)．

解答 解：（1）由圖知，當(dāng)物距為20cm時(shí)，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像距與物距相等．所以2f=20cm，則f=10cm．
（2）蠟燭處于圖甲所示位置時(shí)，物距u=50cm-30cm=20cm=2f，物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像距與物距相等，即v=u=2f=20cm，故光屏應(yīng)位于50cm+20cm=70cm處；
（3）將蠟燭移動(dòng)至40cm刻度時(shí)，u=50cm-40cm=10cm=f，不成像，會(huì)將凸透鏡發(fā)出的發(fā)散光束會(huì)聚成平行光束，光屏上不會(huì)出現(xiàn)蠟燭的像；
（4）將蠟燭移動(dòng)至25cm刻度處時(shí)，u=50cm-25cm=25cm＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，是照相機(jī)的原理；
將蠟燭移動(dòng)至35cm刻度處時(shí)，u=50cm-35cm=15cm，滿足f＜u小于2f，成倒立、放大的實(shí)像，是投影儀的工作原理；
將蠟燭移動(dòng)至45cm刻度處時(shí)，u=50cm-45cm=5cm＜f，成正立、放大的虛像，是放大鏡的原理．
故答案為：（1）10；（2）70；（3）不能得到蠟燭的像；（4）照相機(jī)；投影儀；放大鏡．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查凸透鏡成像的應(yīng)用，要熟記凸透鏡成像的規(guī)律，特別搞清像的特點(diǎn)及像距與物距之間的關(guān)系．解決此題的關(guān)鍵是通過圖象確定凸透鏡的焦距．然后問題可解．