Question

14．（1）如圖甲所示，物理興趣小組想知道某只透鏡的焦距f為多少，將鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上白紙（紙、鏡平行），測出透鏡與白紙間距S/cm與對應的白紙被烤焦的時間t/min，繪出圖乙，則可判斷該透鏡的焦距f為12cm．
（2）在焦距為15cm、25cm或35cm的凸透鏡中選擇一個固定于光具座的50cm刻度處，如圖丙所示．實驗時調整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在同一高度；為了方便探究凸透鏡成像的各種可能，根據(jù)題中條件，應選用焦距為15cm的凸透鏡．保持蠟燭與凸透鏡在圖中位置不變，為了找到燭焰清晰的像，光屏應在光具座的65至80cm刻度范圍內移動．找到清晰的像后，繼續(xù)保持蠟燭與凸透鏡在圖中的位置不變，用焦距為10cm的凸透鏡替換原凸透鏡后，應將光屏向左移動（選填“左”或“右”），才能在光屏上得到倒立（選填“倒立”或“正立”）、縮�。ㄟx填“放大”、“縮小”或“等大”）的像．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖乙找出白紙被烤焦的最短時間，所對應的透鏡與白紙間距即為焦距；
（2）選用凸透鏡的依據(jù)是光具座的標尺刻度范圍，若透鏡的焦距過大，則有可能出現(xiàn)光具座的端點與凸透鏡之間的距離滿足不了物距或者像距大于二倍焦距這個要求，導致不易觀察物體在凸透鏡中的各種物距下的成像情況．若焦距過小，則會出現(xiàn)研究物體在一倍焦距與二倍焦距之間的成像情況時，改變物體位置，容易超過其范圍：超過二倍焦距，或低于一倍焦距．
當物距大于二倍焦距時，像距在一倍焦距和二倍焦距之間．
當物距一定時，焦距越小，像距越小，像的大小也越�。�

解答 解：（1）由圖乙可知，當透鏡與白紙間距S=12cm時，白紙被烤焦的時間t=4min，所用的時間最短，說明太陽光經過凸透鏡會聚后該點的溫度最高，這個點就是凸透鏡的焦點，則測出透鏡與白紙間距即為焦距f=12cm．
（2）因為實驗室的光具座的長度約為1m，選擇15cm的凸透鏡進行實驗才能方便觀察物距大于2倍焦距，大于1倍焦距小于2倍焦距，小于焦距時的各種成像的規(guī)律．
由圖可知，物距為50cm-15cm=35cm，焦距為15cm，所以物距大于二倍焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，即65至80cm刻度范圍內．
把凸透鏡焦距從15cm換成10cm，焦距變小，所以在物距不變的情況下，像距要變小，光屏向左移動才能接收到像．
像距要變小，像的大小也變小，故成倒立、縮小的實像．
故答案為：（1）12；（2）15；65至80；左；倒立；縮小．

點評 凸透鏡成像規(guī)律實驗是光學實驗命題熱點，需要掌握操作方法、注意事項、成像規(guī)律、變化規(guī)律等．