Question

20．小明用如圖所示的器材做“探究凸透鏡成像規(guī)律“的實驗．
（1）測量焦距時，將凸透鏡正對太陽光，移動透鏡，讓太陽光在白紙上會聚成一個最小最亮的光斑，用刻度尺測量光斑到凸透鏡的距離，結(jié)果為20.0cm．
（2）如圖所示，剛開始實驗時燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A點處，大部分不在光屏上，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燭焰、透鏡、光屏三者的中心不在同一水平直線上．
（3）當蠟燭距透鏡15.0cm時，光屏上有（選填“有”或“沒有”）燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線，此時，像成在蠟燭（選填“光屏”或“蠟燭”）一側(cè)．如下圖中B的情景，眼睛可能觀察到燭焰經(jīng)凸透鏡折射所成的虛像．

Answer 1

分析 （1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距；
（2）為了使蠟燭的像成在光屏中心，應(yīng)將燭焰、透鏡中心和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度；
（3）凸透鏡成像時，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)．

解答 解：（1 ）太陽光可視為平行光，將凸透鏡正對太陽，這樣做是讓太陽光與凸透鏡的主光軸平行，調(diào)節(jié)并移動透鏡，讓太陽光在白紙上會聚成一個最小、最亮的光斑，該光斑的位置為透鏡的焦點，用刻度尺測出它到透鏡中心的距離即為焦距；
（2）如上圖所示；現(xiàn)在燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處，由通過凸透鏡光心的光線傳播方向不變可知，造成這一現(xiàn)象的原因是：燭焰的中心偏在凸透鏡主光軸的左邊；
（3）當蠟燭距透鏡15.0cm時，光屏上有燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線，只不過折射光線不能會聚成像；
凸透鏡的焦距為f=20cm，當蠟燭距透鏡15.0cm時，u＜f，成正立、放大的虛像，物像在凸透鏡的同側(cè)，即像成在蠟燭一側(cè)，眼睛應(yīng)該在光屏的一側(cè)，透過凸透鏡觀察，可以看到正立放大的虛像，故B符合；
故答案為：（1）最小最亮；凸透鏡；（2）燭焰、透鏡、光屏三者的中心不在同一水平直線上；（3）有；蠟燭；B．

點評 本題探究凸透鏡成像規(guī)律，考查焦距的測量、實像與虛像的區(qū)別、實驗過程中器材的調(diào)試、成像規(guī)律的應(yīng)用，最后一問是本題的難點和易錯點，關(guān)鍵是審清題意．