Question

13．在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中．
 （1）如圖1所示，讓平行光正對著凸透鏡照射，左右移動光屏，直到光屏出現一個最小最亮的光斑，測得凸透鏡的焦距f=15.0cm．
（2）如圖2所示，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，左右移動光屏，在光屏上能否得到清晰的燭焰像？為什么？答：不能、因為物距小于焦距，凸透鏡成正立放大的虛像，不能用光屏接收
 （3）如圖3所示，燭焰能在光屏上形成清晰的像，此像是倒立、放大的實像．如果此時撤去光屏，人眼在如圖所示的位置能（選填“能”或“不能”）直接看到燭焰的實像．
（4）在圖3中，保持凸透鏡的位置不變，如果蠟燭向左移動5cm，為了在光屏上得到一個清晰的像，光屏應該向左（選填“左”或“右”）移動．

Answer 1

分析 （1）焦距指的是焦點到凸透鏡光心的距離，根據圖示計算出焦距的大小；
（2）當u＜f時，成正立、放大的虛像，不能用光屏接收；
（3）當2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像；
（4）根據凸透鏡成像規律“物遠像近像變小”進行判斷．

解答 解：
（1）在圖1中，平行光線經凸透鏡折射后會聚到一點，光屏上得到的最小、最亮的光斑，即是凸透鏡的焦點，所以凸透鏡的焦距：f=35.0cm-20.0cm=15.0cm．
（2）由圖2可知，此時的物距u=20cm-10cm=10cm＜15cm，凸透鏡成正立放大的虛像，不能用光屏接收；
（3）由圖3可知，此時的物距為u=30cm-10cm=20cm，物距大于焦距但小于二倍焦距，凸透鏡成倒立放大實像；當撤去光屏，人眼相當于一光屏，所以人眼在光屏的位置能直接看到燭焰的實像；
（4）當凸透鏡位置不變，將蠟燭向左移動5cm，此時物距增大，根據凸透鏡成像規律“物遠像近像變小”可知，為了在光屏上得到一個清晰的像，需要減小像距，即將光屏向左移動．
故答案為：（1）15.0；（2）不能；因為物距小于焦距，凸透鏡成正立放大的虛像，不能用光屏接收；
（3）倒立；放大；能；（4）左．

點評 本題是凸透鏡成像的實驗，主要考查了凸透鏡成像規律的應用．