Question

17．驗證凸透鏡成像規律．

①某同學發現凸透鏡的焦距未知，于是取來平行光源，讓一束平行于主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑．如下圖所示，則該凸透鏡的焦距是10cm．
②取下平行光源，保持凸透的位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座20cm處，這時的物距是30cm．向右（選填：“左”或“右”）側移動光屏，會在光屏上得到一個倒立立、縮小的實像．
③然后，把點燃的蠟燭放在光具座45cm處，應該在光屏（選填：“蠟燭”或“光屏”）一側透過凸透鏡觀察像．

Answer 1

分析 （1）根據凸透鏡焦點和焦距的定義得出凸透鏡的焦距；
（2）凸透鏡成像的幾種情況：
U＞2f，成倒立、縮小的實像；U=2f，成倒立、等大的實像；2f＞U＞f，成倒立、放大的實像；U＜f，成正立、放大的虛像；
（3）凸透鏡成虛像時，像與成像物體在凸透的同一側．

解答 解：①讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是60cm-50cm=10cm，所以凸透鏡的焦距f=10cm；
②保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座20cm刻度處，物距為u=50cm-20cm=30cm，u＞2f，成倒立、縮小的實像．像在大于二倍焦距的位置，光屏在70cm以外的位置，所以光屏向右移動；
③保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座45cm刻度處，物距u=50cm-45cm=5cm，u＜f，成正立、放大的虛像，像和物體在凸透鏡的同側．所以應該在光屏一側透過透鏡觀察像．
故答案為：①10；②30；右；倒；③光屏．

點評 本題首先確定凸透鏡的焦距，然后根據凸透鏡成像的幾種情況進行判斷，掌握凸透鏡的成像的幾種情況是重點．