Question

7．小明同學(xué)用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材完成“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗．
（1）為了測出凸透鏡的焦距，小明將凸透鏡正對太陽光，用一個光屏在透鏡的另一側(cè)移動，直到光屏上得到一個最小最亮的光斑，這說明凸透鏡對光線有會聚作用，測出光斑到凸透鏡的距離為10cm，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，請你指出其中一條可能的原因：物距小于焦距．
（3）重新調(diào)整后，將蠟燭放在圖中的A位置上，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向左（填“左”或“右”）移動．
（4）依次改變蠟燭的位置，移動光屏，直到找到清晰的像．記錄的數(shù)據(jù)如下表．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
物距（cm）	40	35	30	25	20	15
像距（cm）	13.5	14	15	16.7	20	30

①在1-4次實驗中，所成的像為倒立、縮小的實像，此現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用有照相機．
②第6次的像比第5次的大 （填“大”或“小”）．
（5）將蠟燭放在上圖中的C點，觀察到燭焰的正立、放大的虛像，生活中老花鏡（老花鏡/近視眼鏡）應(yīng)用的就是這個原理．若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭向左（填“左”或“右”）移動．
（6）小明還想知道蠟燭火焰與光屏上成的像是否左右顛倒．請你幫他設(shè)計實驗．
你的設(shè)計方法是：吹動蠟燭，觀察火焰的移動方向．

Answer 1

分析 （1）①凸透鏡對光線有會聚作用．
②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚到主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，用F表示；焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，用f表示．
（2）若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上．
有可能物體在焦點上，不能成像．可能是光具座的長度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虛像．
（4）①根據(jù)凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：
u＞2f，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機．
2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于幻燈機．
u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．
②凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大．
（5）根據(jù)（4）中凸透鏡成像情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷．
凸透鏡成虛像時，物距增大，像距變大，像變大．
（6）為了驗證光屏上的像左右是否顛倒，可以采用向左吹動燭焰，觀察燭焰的像是否向右移動．

解答 解：（1）小明將凸透鏡正對太陽光，用一個光屏在透鏡的另一側(cè)移動，直到光屏上得到一個最小最亮的光斑，這說明凸透鏡對光線有會聚作用，這點是凸透鏡的焦點，測出光斑到凸透鏡的距離為10cm，則該透鏡的焦距為10cm．
（2）小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；有可能物體在焦點上，不能成像；可能是光具座的長度小于凸透鏡的4倍焦距，像成在光屏以外的位置上．
（3）蠟燭放在圖中的A位置上，u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f．光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向左移動，移動到60cm～70cm刻度線之間．
（4）①凸透鏡的焦距是10cm，1-4次實驗中，u＞2f，成倒立、縮小的實像．
②第6次的像比第5次的物距減小，像變大．
（5）將蠟燭放在上圖中的C點，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡或老花鏡．
若希望看到更大的虛像，要增大物距，應(yīng)將蠟燭向左移動．
（6）小明還想知道蠟燭火焰與光屏上成的像是否左右顛倒，吹動蠟燭，觀察火焰的移動方向．
故答案：（1）會聚；10；（2）物距小于焦距（答案不唯一）；（3）左；（4）縮�。徽障鄼C；大；（5）老花鏡；左；（6）吹動蠟燭，觀察火焰的移動方向．

點評 （1）凸透鏡成像的幾種情況是凸透鏡習(xí)題的基礎(chǔ)內(nèi)容，一定要熟練掌握．
（2）采用左吹動燭焰，觀察燭焰的像是否向右移動，這是驗證像是否左右顛倒的最簡單的方法．