Question

8．小明做“探究凸透鏡成像規律”實驗．小明利用如圖所示裝置進行實驗，并將凸透鏡固定在50cm位置保持不動．
（1）實驗前，首先調節光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度上，其目的是使燭焰的像成在光屏的中央．
（2）實驗前，小明將凸透鏡正對陽光，適當移動光屏的位置，當光屏上出現一個最小最亮的圓點時，小明測得圓點與凸透鏡之間距離為10cm，則凸透鏡的焦距為10cm．
（3）當蠟燭位于20cm 位置，光屏必須位于在60cm到70cm之間．，才能得到的清晰的像．

Answer 1

分析 （1）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．
（2）平行于主光軸的光線經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．
（3）根據物距和焦距的關系進行判斷．

解答 解：（1）實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
（2）實驗前，小明將凸透鏡正對陽光，適當移動光屏的位置，當光屏上出現一個最小最亮的圓點時，這個點是凸透鏡的焦點，焦點和凸透鏡的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡焦距為10cm；
（3）當蠟燭位于20cm 位置，u=50cm-20cm=30cm＞2f，光屏上得到倒立、縮小的實像，此時f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm，光屏在60cm到70cm之間．
故答案為：（1）高度； 燭焰的像成在光屏的中央；（2）10；（3）在60cm到70cm之間．

點評 本題主要考查了凸透鏡成像的幾種情況和光線過光心不改變方向．這是凸透鏡成像習題的基礎知識，必須掌握．