Question

18．一物理實(shí)驗(yàn)小組在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)．凸透鏡、蠟燭、光屏的位置如圖所示．

（1）實(shí)驗(yàn)前，首先要將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度；
（2）如圖示，恰好能在光屏上得到燭焰的等大的像，從圖中信息可以得出，該透鏡的焦距為7.5cm；
（3）若將凸透鏡移到光具座上45cm處，要使光屏上仍呈現(xiàn)清晰的像，下列做法可行的是C
A．光屏保持原有位置不動(dòng)
B．光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離
C．光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離
（4）在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，蠟燭變短了，要使?fàn)T焰的像仍然成在光屏的中心，可將光屏向上移動(dòng)．
（5）細(xì)心的張華同學(xué)發(fā)現(xiàn)，光屏上所成的像，無論是放大還是縮小，燭焰的像的左右兩邊大小都不相同，你認(rèn)為可能的原因是：光屏平面沒有與凸透鏡的主光軸垂直．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)要求，必須將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心放在同一高度上，為了使像呈在光屏的中心；
（2）凸透鏡成像時(shí)，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，應(yīng)用于測焦距；
（3）凸透鏡的焦距為f=10cm，當(dāng)將蠟燭移到標(biāo)尺45cm處，即蠟燭到凸透鏡的距離為5cm時(shí)，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，眼睛在光屏這一側(cè)透過凸透鏡觀察；
（4）原來燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，蠟燭變短了，燭焰移了到主光軸的下方，所成的像將移到主光軸的上方；
（5）凸透鏡成像時(shí)，像距越遠(yuǎn)，所成的像越大，據(jù)此分析．

解答 解：（1）調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度的目的是為了使物體通過凸透鏡成的像能夠成在光屏上，便于觀察．
（2）圖中所示凸透鏡的焦距u=40.0cm-25cm=15cm，物體成等大的像，所以2f=15cm，即f=7.5cm；
（3）若將凸透鏡移到光具座上45cm處，要使光屏上仍呈現(xiàn)清晰的像，可以將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離；
（4）蠟燭變短后，像將移到主光軸上方，光屏也應(yīng)移到主光軸上方；
（5）光屏上所成的像，距離凸透鏡距離越遠(yuǎn)，所成的像越大，所以在實(shí)驗(yàn)過程中，燭焰的像的左右兩邊大小都不相同，原因可能是光屏平面沒有與凸透鏡的主光軸垂直，造成燭焰所成像的左右兩邊距離凸透鏡的距離不同，所成的像的大小不同．
故答案為：（1）同一高度；
（2）7.5；
（3）C；
（4）上；
（5）光屏平面沒有與凸透鏡的主光軸垂直．

點(diǎn)評 此題考查了對凸透鏡成像規(guī)律的理解，首先要熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，同時(shí)注意其應(yīng)用．