Question

小華想探究凸透鏡成像規律．實驗桌上有A、B、C三個凸透鏡，其中凸透鏡A的焦距為15cm，凸透鏡B的焦距為50cm，凸透鏡C的焦距未知．光具座上標尺的刻度范圍如圖甲所示．
（1）小華想探究凸透鏡成實像的規律，應選用________凸透鏡（選填“A”或“B”）．實驗過程中，他將點燃的蠟燭放置在距凸透鏡20cm處時，移動光屏，直到光屏上呈現出燭焰清晰的像，則該像是倒立、________的實像（選填“放大”或“縮小”）．
（2）小華想測量透鏡C的焦距，他將凸透鏡正對著太陽光，把光屏置于另一側，改變光屏與凸透鏡問的距離，直到光屏上出現一個________的光斑，如圖乙所示，測得透鏡C的焦距是________cm．然后他將蠟燭放在離C透鏡25cm的位置，光屏上的成像情況是________．實驗一段時間后蠟燭變短，要使燭焰像仍然成在光屏的中心，應將光屏向________調節．

Answer 1

解：（1）用凸透鏡A探究凸透鏡成像實驗，光具座的長度至少為15cm×4=60cm．
用凸透鏡A探究凸透鏡成像實驗，光具座的長度至少為50cm×4=200cm．
光具座的長度為100cm，所以選擇A凸透鏡．
凸透鏡A的焦距是15cm，蠟燭距離凸透鏡20cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．
（2）凸透鏡正對著太陽光，平行光線平行于主光軸，經凸透鏡折射后會聚在主光軸上最小最亮的一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡C的焦距為；f=40cm-30cm=10cm．
蠟燭放在離C透鏡25cm的位置，凸透鏡C的焦距為10cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
實驗一段時間后蠟燭變短，根據光線過光心不改變方向，蠟燭變短，像會像光屏的上方移動．要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移動．
故答案為：（1）A；放大；
（2）最小最亮；10；倒立、縮小的實像；上．
分析：（1）①用光具座探究凸透鏡成像實驗中，當凸透鏡成實像時，要能用光屏接到實像，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍；
②根據物距和焦距的關系，判斷凸透鏡成像性質．
（2）①根據凸透鏡的焦點和焦距的定義，確定凸透鏡的焦距；
②根據物距和焦距的關系，判斷凸透鏡C的成像性質；
③根據光線過光心不改變方向，確定光屏的移動情況．
點評：（1）用光具座探究凸透鏡成像實驗時，光具座的長度至少為凸透鏡焦距的4倍．
（2）根據光線過光心不改變方向，判斷像的移動情況，是比較常用的方法．
（3）根據物距和焦距的關系判斷凸透鏡成像情況．