Question

6．小亮利用如圖裝置，做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗．

（1）在他開始實驗時，應先將燭焰、透鏡和光屏三者的中心調(diào)整到同一水平高度．
（2）由于凸透鏡的焦距未知，于是他將凸透鏡放在光具座50cm處，將蠟燭換成平行光源，用平行于主光軸的光照射凸透鏡，當光屏移動到光具座65cm刻線處時，看到光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距是15cm．
（3）他保持凸透鏡的位置不變，換掉平行光源，將點燃的蠟燭放在光具座20cm刻線處，這時小亮將處于光具座65cm刻線處的光屏向右側移動（選填：“左”或“右”），于是在光屏上得到一個倒立、等大的實像．

Answer 1

分析 （1）為了使像能成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；
（2）凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚的點到其光心的距離為焦距；
（3）凸透鏡成像的規(guī)律及其應用之一：當u=2f時，成倒立、等大的實像，v=2f．

解答 解：（1）根據(jù)實驗的要求，讓像成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；
（2）因焦距指焦點到凸透鏡光心的距離，此時成最小最亮的光斑處到凸透鏡的距離即為焦距f=65cm-50cm=15cm；
（3）點燃的蠟燭放在光具座20cm刻線處，物距u=50cm-20cm=30cm=2f時，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立等大的實像，此時物距v=2f，應位于50cm+2×15cm=80cm處，所以光屏應向右移動才能得到清晰的像．
故答案為：（1）同一水平高度；（2）15；（3）右；等大．

點評 此題考查的是凸透鏡焦距的確定及成像規(guī)律和實際應用，屬于基本技能的考查和基本規(guī)律的應用，難度不大，熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律是解決此類問題的前提．