Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用一凸透鏡完成“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。

（1）如圖甲將凸透鏡正對(duì)太陽，在另一側(cè)移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最亮、最小的光斑，測(cè)得該凸透鏡的焦距是_____cm；

（2）從左到右分別放置蠟燭、凸透鏡和光屏，調(diào)節(jié)它們的高度，使三者的_____大致在同一高度。

（3）正確調(diào)整后，不斷改變蠟燭與凸透鏡間的距離，并移動(dòng)光屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所獲得的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物體到凸透鏡的距離/cm	光屏上的像到凸透鏡的距離/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15	30
5	10	光屏上沒有像
6	8	光屏上沒有像

根據(jù)表中數(shù)據(jù)和記錄可得結(jié)論：

①當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物體靠近凸透鏡，則像會(huì)_____（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）凸透鏡；

②如圖乙所示，當(dāng)蠟燭在刻度尺上_____刻度之間時(shí)成放大的實(shí)像；

（4）某同學(xué)觀察燭焰經(jīng)凸透鏡成的虛像時(shí)，他始終透過凸透鏡向右側(cè)觀察尋找成像的位置。他的做法是_____的，原因是_____。

（5）在圖乙中不改變凸透鏡的位置，將蠟燭移到“0”刻度線處，則光屏應(yīng)移至_____區(qū)域，才能在光屏上得到清晰的倒立、_____（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像。

Answer 1

【答案】10.0 中心 遠(yuǎn)離 10～20 錯(cuò)誤(或不正確) 凸透鏡成虛像時(shí)，物像同側(cè) A 縮小

【解析】

（1）焦距為凸透鏡的焦點(diǎn)到光心的距離；
（2）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度處；
（3）逐一分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在分析表格中數(shù)據(jù)時(shí)，要注意分析物距的變化、像與物體的距離的變化；f＜u＜2f，成倒立放大的實(shí)像；
（4）u＜f時(shí)，凸透鏡成正立、放大的虛像，虛像與成像物體位于凸透鏡的同側(cè)；
（5）當(dāng)物距大于2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)像距處于f和2f之間，像距小于物距。

（1）根據(jù)測(cè)量凸透鏡焦距的定義，此時(shí)光屏到凸透鏡的距離為焦距，則凸透鏡的焦距為60cm-50cm=10cm；

（2）在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是為了使像能成在光屏的中央；

（3）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3的數(shù)據(jù)知：同一凸透鏡成縮小的實(shí)像時(shí)，物距u減小，像距增大，即像會(huì)遠(yuǎn)離凸透鏡；

②凸透鏡成像的規(guī)律f＜u＜2f，成倒立放大的實(shí)像；已知f=10.0cm，則當(dāng)蠟燭在刻度尺上10～20刻度之間時(shí)成放大的實(shí)像；

（4）已知凸透鏡成的是虛像，虛像與成像物體位于凸透鏡的同側(cè)，因此觀察燭焰經(jīng)凸透鏡所成正立、放大的虛像，人眼應(yīng)透過凸透鏡向左觀察，不能透過凸透鏡向右側(cè)觀察尋找成像的位置，即他始終透過凸透鏡向右側(cè)觀察尋找成像的位置是錯(cuò)誤的；

（5）在圖乙中不改變凸透鏡的位置，將蠟燭移到“0”刻度線處，物距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像，此時(shí)像距應(yīng)處于f和2f之間，因此則光屏應(yīng)移至A區(qū)域。