Question

14．小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律．

（1）如圖甲所示，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡之間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，測得凸透鏡的焦距是10cm．
（2）觀察前，應(yīng)在主軸上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏．
（3）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像的原因可能是物距小于焦距，像是虛像．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的像如圖乙所示，則圖中所觀察到的像是倒立、放大的實(shí)像（描述要完整）．從圖中的現(xiàn)象可知蠟燭到凸透鏡的距離的范圍是大于一倍焦距小于二倍焦距．利用凸透鏡的這一成像原理可制成投影儀．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，首先要掌握焦點(diǎn)和焦距的概念：平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)．由焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做焦距，粗略測量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
（2）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏；
（3）要解決此題，需要知道當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成放大、正立的虛像．虛像不能成在光屏上．
（4）當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)v＞2f．利用其可制成幻燈機(jī)或投影儀．

解答 解：（1）太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)．所以把光屏置于另一側(cè)，改變光屏與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑．這個(gè)光斑便為焦點(diǎn)．測出光斑到凸透鏡的距離，便是焦距．
由圖知，凸透鏡的焦距是40cm-30cm=10cm．
（2）具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，所以中間位置一定放置凸透鏡．
（3）蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，仍不能得到清晰的像，這說明此時(shí)成的是虛像或者物距小于焦距．
（4）由圖可知，此時(shí)的物距小于像距，所以成的是倒立、放大的實(shí)像，物體到凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間，其應(yīng)用是投影儀．
故答案為：（1）最小、最亮；10；（2）蠟燭；凸透鏡；光屏；（3）物距小于焦距，像是虛像；（4）倒立、放大的實(shí)；大于一倍焦距小于二倍焦距；投影儀．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律的應(yīng)用，要掌握規(guī)律的內(nèi)容，搞清物距、像距及成像特點(diǎn)之間的關(guān)系．理解虛像與實(shí)像的區(qū)別，知道實(shí)像可以成在光屏上，而虛像不能．