Question

【題目】小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)為測(cè)量凸透鏡焦距，如圖甲所示，他讓一束平行光正對(duì)射向該透鏡，需調(diào)節(jié)光屏位置直到在屏上得到一個(gè)__________的光斑，該透鏡的焦距f＝________cm；

(2)將點(diǎn)燃的蠟燭放在如圖乙所示的位置，移動(dòng)光屏，使?fàn)T焰在屏上成清晰的像。觀察實(shí)像的_______和倒正，測(cè)出物距和_____。此時(shí)的成像情況與生活中的______成像原理相同；

(3)保持透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭和光屏對(duì)調(diào)一下位置，你觀察到的現(xiàn)象是光屏上成__________________的像；

(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同學(xué)們遇到了不少困難，請(qǐng)你幫忙找原因或提出建議：

①隨著蠟燭的不斷燃燒，光屏上燭焰的像如圖丙所示，要想使像成在光屏的中央，你的調(diào)整方法是：把光屏向____調(diào)節(jié)（選填“上”或“下”）；

②當(dāng)把蠟燭移到光具座45cm刻度線處時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上都找不到清晰的像，原因是_____________；

③當(dāng)把蠟燭移到38cm刻度線處時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上也都找不到清晰的像，原因可能是_______________________________；

④實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，光屏上雖然找到了清晰的像，但亮度太暗，為增大像的亮度。最簡(jiǎn)單的辦法是使室內(nèi)環(huán)境變得___（選填“亮一些”或“暗一些”）。

Answer 1

【答案】最小最亮 10.0 大小 像距 照相機(jī) 倒立放大 上 物距小于焦距（或物體在焦點(diǎn)以內(nèi)） 像距太長(zhǎng)（或光具座太短） 暗一些

【解析】

(1)[1][2]讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，由圖甲可知，焦點(diǎn)到光心的距離是

60.0cm-50.0cm=10.0cm

所以凸透鏡的焦距是10.0cm。

(2)[3][4][5]將點(diǎn)燃的蠟燭放在如圖乙所示的位置，移動(dòng)光屏，使?fàn)T焰在屏上成清晰的像，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，需要觀察實(shí)像的大小和倒正，測(cè)出物距和像距，然后判斷物距、像距與焦距和二倍焦距的關(guān)系；此時(shí)物距大于二倍焦距，成的是倒立、縮小的實(shí)像，與生活中的照相機(jī)成像原理相同。

(3)[6]由圖乙可知，此時(shí)的物距大于像距，保持透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭和光屏對(duì)調(diào)一下位置，由光路的可逆性可知，像距大于物距，則能在光屏上成倒立、放大的實(shí)像。

(4)①[7]由圖丙可知，像成在了光屏的上方，要想使像成在光屏的中央，可以把光屏向上調(diào)節(jié)(像相對(duì)于光屏向下移動(dòng))。
②[8]當(dāng)把蠟燭移到光具座45cm刻度線處時(shí)，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能成在光屏上的。

③[9]當(dāng)把蠟燭移到38cm刻度線處時(shí)，此時(shí)的物距為12cm，物距接近焦距，像距會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二倍焦距，像成在了光具座以外，所以無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上也都找不到清晰的像。

④[10]像的亮度太暗，實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)使室內(nèi)環(huán)境變得暗一些的方法為來(lái)增大像的亮度。