Question

19．小明發(fā)現(xiàn)光通過(guò)玻璃磚后傳播方向發(fā)生了改變，于是他對(duì)凸透鏡做了如下的研究：把凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑，測(cè)得光斑到透鏡中心的距離是15cm，然后把凸透鏡、光屏、蠟燭安裝到光具座上開(kāi)始實(shí)驗(yàn)

（1）凸透鏡的焦距是15cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前在光具座上由左至右應(yīng)該依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，使它們的中心大致在同一直線上，其目的是使像成在光屏中央．
（3）實(shí)驗(yàn)中，小明將點(diǎn)燃的蠟燭先后放在a、F、b、c、d、e各點(diǎn)，并移動(dòng)光屏，在光屏上得到清晰的像，則燭焰在b點(diǎn)，屏上的像最大；燭焰在e點(diǎn)，屏上的像最��；燭焰在F、a點(diǎn)，屏上得不到像．
（4）小明將實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論填入下表，請(qǐng)你改正他的錯(cuò)誤之處并補(bǔ)充完整

物體到透鏡的距離/u	像的性質(zhì)			應(yīng)用
	倒立或正立	放大或縮小	實(shí)像或虛像
u＞2f		放大
f＜u＜2f				照相機(jī)
			虛像

Answer 1

分析 （1）根據(jù)凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用以及焦距的定義，便可知測(cè)出凸透鏡的焦距．
（2）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材安裝的知識(shí)分析即可解決該題．
（3）（4）凸透鏡成像的幾種情況：
u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理制成．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是利用這一原理制成．
u＜f，成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用這一原理制成．
物體在凸透鏡的焦點(diǎn)上即u＜f時(shí)，不成實(shí)像也不成虛像．

解答 解：（1）因焦點(diǎn)到光心的距離為焦距，則由“測(cè)得光斑到透鏡中心的距離是15cm“，可知凸透鏡的焦距是15cm．
（2）從實(shí)驗(yàn)器材的安裝上考慮：若凸透鏡成實(shí)像，器材安裝必須能保證能像呈現(xiàn)在光屏上，故要將凸透鏡放在中間，蠟燭和光屏放在其兩側(cè)，故實(shí)驗(yàn)前在光具座上由左至右應(yīng)該依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏．
（3）屏上出現(xiàn)像是實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)以外，物距越小，像越大．所以蠟燭放在b點(diǎn)時(shí)，光屏上的像最大．
當(dāng)u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．物距越大，像越�。�所以蠟燭放在e點(diǎn)，屏上的像最�。�
燭焰在a點(diǎn)，u＜f，成正立、放大的虛像，所以蠟燭放在a點(diǎn)，屏上不能呈接到像，但透過(guò)透鏡卻可以觀察到一個(gè)放大的虛像．
燭焰在F點(diǎn)，不成實(shí)像也不成虛像，故屏上得不到像．
（4）u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理制成．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是利用這一原理制成．
u＜f，成正立、放大的虛像，放大鏡就是利用這一原理制成．
根據(jù)此原理判斷出表格中的錯(cuò)誤，改正后的表格如下表所示：

物體到透鏡的距離/u	像的性質(zhì)			應(yīng)用
	倒立或正立	放大或縮小	實(shí)像或虛像
u＞2f	倒立	縮小	實(shí)像	照相機(jī)
f＜u＜2f	倒立	放大	實(shí)像	投影儀
u＜f	正立	放大	虛像	放大鏡

故答案為：（1）15；（2）蠟燭；凸透鏡；光屏；同一直線上；光屏中央；（3）b；e；F、a．（4）見(jiàn)上表．

點(diǎn)評(píng) 本題考查凸透鏡成像規(guī)律，分清物距與像距的變化情況，記牢像的特點(diǎn)．還有要注意的是物體放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，凸透鏡既不能成實(shí)像也不能成虛像．