Question

20．如圖甲所示，一束平行光經(jīng)過(guò)一凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置直到在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑．小楠用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，并用蠟燭作光源，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示．

（1）該凸透鏡的焦距為10cm．
（2）實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在同一高度．
（3）她將蠟燭移到圖20cm刻度線處，此時(shí)在光屛上成縮小的實(shí)像．若蠟燭移向30cm處，這時(shí)光屏應(yīng)向右 （選填“左”或“右”）移動(dòng)才能在光屏上得到清晰的等大像．
（4）實(shí)驗(yàn)中，隨著蠟燭燃燒消耗，過(guò)一段時(shí)間后光屏上的像將向上（選填“上”或“下”）移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）焦距是指從焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，根據(jù)甲圖計(jì)算出焦距的大��；
（2）為使像能成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處；
（3）根據(jù)物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像的原理進(jìn)行分析，照相機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的；根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)遵循物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)進(jìn)行分析；也可根據(jù)物距等于2f，像距等于2f進(jìn)行分析．
（4）凸透鏡成倒立的實(shí)像，物體的運(yùn)動(dòng)方向與像的運(yùn)動(dòng)方向相反．

解答 解：（1）由圖知，光斑即焦點(diǎn)處，所以焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使?fàn)T焰的像成在光屏的中央；
（3）她將蠟燭移到圖20cm刻度線處時(shí)，物距大于2倍焦距，凸透鏡能成倒立縮小的實(shí)像；
保持凸透鏡位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座30cm刻度處，物距為u=50cm-30cm=20cm，u=2f，成倒立、等大的實(shí)像．
像成在二倍焦距的位置，光屏在70cm的位置；故這時(shí)光屏應(yīng)向右移動(dòng)才能在光屏上得到清晰的像．
（4）實(shí)驗(yàn)中，隨著蠟燭燃燒消耗，蠟燭逐漸減小，因?yàn)橥雇哥R成倒立的像，故光屏上的像將向上移動(dòng)．
故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）縮��；右；等大；（4）上．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求．一定要注意實(shí)驗(yàn)前的調(diào)整工作．為使像成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處．同時(shí)還考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，需熟練掌握成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系，同時(shí)考查了測(cè)量焦距的方法．