Question

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）如圖所示，將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，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，測(cè)得凸透鏡的焦距是

10

cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡和光屏的中心調(diào)到同一高度，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像原因可能是

物距小于焦距或像是虛像

．
（3）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間蠟燭變短，要使?fàn)T焰像仍然成在光屏的中心，應(yīng)將光屏向

上

移動(dòng)．
（4）、當(dāng)物距為15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可得到一個(gè)清晰的

放大

、倒立的實(shí)像．在放大鏡、照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類(lèi)似的是

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(cè)量薄透鏡的焦距時(shí)，可以測(cè)出從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離即可．
（2）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．
（3）要解決此題，需要知道凸透鏡成倒立的實(shí)像．所以若成的像靠近光屏的上方，可以相對(duì)于凸透鏡向上移動(dòng)蠟燭，即向上移動(dòng)蠟燭或向下移動(dòng)凸透鏡，使成的像向下移動(dòng)．或者直接向上移動(dòng)光屏．這樣都可以使像成在光屏的中央．
（4）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)物距介于二倍焦距與一倍焦距之間時(shí)，可成倒立、放大的實(shí)像，其應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀．

解答：解：（1）太陽(yáng)光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，太陽(yáng)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(cè)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．
故答案為：最小、最亮；10．
（2）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(shuō)明此時(shí)成的是虛像或者物距小于焦距（或蠟燭放在了凸透鏡焦點(diǎn)處等）．
故答案為：物距小于焦距或像是虛像．
（3）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間蠟燭變短，由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以成的像將靠近光屏的上方．所以應(yīng)向上移動(dòng)光屏．
故答案為：上．
（4）當(dāng)物距為15cm時(shí)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，此時(shí)物距介于二倍焦距與一倍焦距之間時(shí)，可成倒立、放大的實(shí)像，投影儀成像情況與此類(lèi)似．
故答案為：放大；投影儀．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了粗略測(cè)量凸透鏡焦距的方法，關(guān)鍵是掌握焦點(diǎn)和焦距的概念．同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的兩個(gè)問(wèn)題，在平時(shí)遇到問(wèn)題要善于分析原因．關(guān)于凸透鏡成像的規(guī)律中，共涉及四個(gè)方面的內(nèi)容：①物距與焦距的關(guān)系；②成像的性質(zhì)；③像距與焦距的關(guān)系；④具體的應(yīng)用．一般情況下，只要告訴其中的一條，就可以確定另外三方面的內(nèi)容．